گزارش فناوری مهر؛

توسعه تکنولوژیهای جدید برای نابودی غول بزرگ آلودگی هوا

توسعه تکنولوژیهای جدید برای نابودی غول بزرگ آلودگی هوا

پژوهشگران تلاش می کنند با بهره گیری از تکنولوژی های جدید مختلف از ارتقای هواپیماهای برقی و کشتی هیدروژنی گرفته تا تولید سیمان سبز و تبدیل دی اکسید کربن به سنگ با آلودگی هوا مقابله کنند.


به گزارش اسمارت کاور به نقل از مهر، آلودگی هوا بزرگترین تهدید زیست محیطی در سراسر جهان بشمار می رود و برپایه گزارشی که در اتحادیه اروپا تهیه شده، عامل اصلی مرگ زودرس و بیماریهای قلبی در این قاره است. بیماریهای قلبی، سکته، بیماریهای ریه همه از دلیلهای مرگ زودرس به شمار می روند.
در این میان آلودگی هوا دلیلهای مختلفی دارد. از مصرف سوخت های فسیلی گرفته تا استفاده از سیمان در ساخت و ساز و حتی تنفس گاوها به آلودگی و انتشار دی اکسید کربن و متان در هوا منجر می شود. درهمین راستا کشورها تلاش می کنند با این تهدید بزرگ مقابله کنند. آنها بودجه های کلانی برای تحقیق و توسعه در این زمینه اختصاص داده اند. شرکت های مختلفی نیز درحال توسعه فناوری ها و روش هایی هستند که هرکدام به نوبه خود یکی از دلیلهای آلودگی هوا را هدف گرفته اند.
در این میان دو کشور چین و هند سابقه ای طولانی در مقابله با آلودگی هوا دارند. طی سالیان گذشته هر دو این کشورها برای گردندان چرخ اقتصاد عظیم خود به مصرف سوخت های فسیلی انبوهی اتکا کردند و در نتیجه با چالش هوای ناسالم روبرو شدند. آنها برای مقابله با این مشکل روش های مختلفی را به کار گرفته اند.
طرح سرمایه گذاری نوآورانه برای کنترل آلودگی هوا
به عنوان مثال بانک جهانی در گزارشی در ژوئن ۲۰۲۰ به برنامه های چین دراین زمینه می پردازد. این کشور آسیایی طرح «سرمایه گذاری نوآورانه برای کنترل آلودگی هوا» را در جینگ جین جی اجرا کرد که در آن از ابزارهای مختلف در صنعت انرژی چین استفاده شد. این طرح از سال ۲۰۱۶ تا حالا دستاوردهای مهمی در بر داشته و با انجام اقداماتی مانند نصب تجهیزات برای حذف ذرات معلق، گوگرد زدایی از گازهای دودکش، نیترات زدایی، جایگزینی زغال سنگ با گاز طبیعی، و گسترش وسایل نقلیه با انرژی پاک آلودگی هوا را کم کرد.
تجهیزات حذف ذرات معلق مجموعه ای از دستگاهها هستند که برای جلوگیری از ورود انواع آلاینده های مختلف، شامل گازی و جامد، عمدتا از دودکش های صنعتی به جو به کار می روند.
یکی از این تجهیزات رسوب دهنده الکترواستاتیک است. این ابزار نوعی فیلتر است که از الکتریسیته ساکن برای حذف دوده و خاکستر از دود اگزوز پیش از خروج از دودکش استفاده می نماید. یکی دیگر از نمونه های این تجهیزات جداکننده سیکلونی است. این ابزار یک دستگاه جداسازی است که از اصل اینرسی برای حذف ذرات معلق از گازهای دودکش استفاده می نماید.
علاوه برآنها استفاده از فیلتر پارچه ای یک روش نسبتاً ساده است که می تواند برای حذف گرد و غبار از گازهای دودکش استفاده گردد.
علاوه بر آن در طرح مذکور در چین از فناوری گوگرد زدایی گاز دودکش (FGD) استفاده شده است. (FGD) مجموعه ای از فناوری هایی است که برای حذف دی اکسید گوگرد (SO۲) از گازهای دودکش تولید شده از احتراق صنعتی در پالایشگاه های بنزین، صنایع شیمیایی، کارخانه های فرآوری سنگ معدنی و نیروگاه ها استفاده می شود.
دستگاه کنترل انتشار گازهای گلخانه ای در هند
هند نیز روش های مختلفی را برای مقابله با آلودگی هوا انجام داده است. بعنوان مثال شرکت Chakr Innovation در دهلی با بهره گیری از اولین دستگاه کنترل انتشار گازهای گلخانه ای برای ژنراتورهای دیزلی آلودگی هوا را کم می کند. این دستگاه ۹۰ درصد ذرات معلق در هوای اگزوز را جذب می کند. دیگر اقدام این کشور تاکید روی گسترش استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، گسترش خودرو های برقی و تامین سوخت ال پی جی برای پخت غذا برای میلیونها خانوار است.
این کشورها راهکارهای عملی مختلفی را برای حل مشکل آلودگی هوا آزمایش کرده اند و تلاش می کنند این تهدید را کنترل کنند. اما پروسه مقابله با آلودگی هوا روندی ادامه دار است. هر روز نوآوری های تازه ای دراین زمینه توسعه می یابد که هرچند حالا عجیب و دور از دسترس به نظر می رسند، اما خیلی از آنها در آینده بطور تجاری عرضه می شوند.
آنچه در زیر می خوانید تعدادی از تازه ترین فناوری ها برای مقابله با آلودگی هوا است:
سیمان سبز
در حال حاضر سالانه ۴ گیگاتن سیمان برای ساخت و ساز در سراسر جهان به کار می رود. در پروسه تولید این ماده که انبوهی از دی اکسید کربن تولید شود آهک طی واکنش شیمیایی تا دمای ۲۷۰۰ درجه سانتیگراد داغ شود. بنا بر این دی اکسید کربن زیادی تولید می کند.

در همین راستا سیمانی ابداع شده که در دمای کمتری تولید می شود و میزان انتشار گازهای گلخانه ای در پروسه آن حدود یک سوم کاهش پیدا می کند.
در مرحله بعد بتن با بهره گیری از گاز دی اکسید کربن فراوری می شود و آلاینده ها در سنگ باقی می مانند. بدین سان تولید کربن تا ۷۰ درصد کاهش پیدا می کند.
گجتی برای کاهش انتشار متان توسط گاوها
طبق اطلاعات موجود متان ۸۵ بار بیش از دی اکسید کربن گرما به وجود می آورد. این در حالیست که حیوانات علف خوار یک سوم گازهای گلخانه ای را منتشر می کنند و ۹۵ درصد متان انتشار یافته در جهان توسط این گروه از حیوانات تولید می شود.

در همین راستا گجتی ابداع شده که روی سوراخ های بینی گاز قرار می گیرد و میزان متان خروجی را می سنجد. سپس به وسیله یک کاتالیزور آنرا به آب و دی اکسید کربن با لطمه کمتر تبدیل می کند. این دستگاه می تواند انتشار متان گاوها را نصف کند.
کشتی هیدروژنی برای اتصال دو پایتخت
حمل و نقل دریایی حدود ۲.۵ درصد از دی اکسید کربن جهان را تولید می کنند. کشتی های بزرگ چندتن سوخت بی کیفیتی مصرف می کنند که هوای شهرهای بندری را با آلاینده های سمی می پوشانند. در همین راستا دو کشور اسکاندیناوی در یک طرح مشترک مشغول توسعه کشتی هستند که سلول های سوخت هیدروژنی انرژی مورد نیاز برای تردد آنرا فراهم می آورد. این فناوری می تواند از گاز هیدروژن انرژی تولید و فقط آب آزاد کند. هیدروژن به تنهایی به محیط زیست لطمه نمی رساند. این قایق تا ۲۰۲۷ میلادی اسلو (پایتخت نروژ) و کپنهاگ (پایتخت دانمارک) به یکدیگر متصل می کند و از انتشار ۶۴ هزار تن دی اکسید کربن درسال جلوگیری می کند.

آماده سازی هواپیماهای برقی برای سفرهای تجاری
هواپیماها حدود ۲ درصد گازهای کربنی جهان را تولید می کنند. از طرف دیگر تولید نسخه های برقی با به سبب وزن باتری باچالش روبرو است. این درحالی است که هواپیماهای برقی قدم به قدم به واقعیت نزدیکتر می شوند. در ماه ژوئن سال جاری یک هواپیما اصلاح شده شرکت Cessna با گنجایش ۹ نفر دو ساعت و ۳۰ دقیقه در کالیفرنیا پرواز کرد. علاوه بر آن شرکت انگلیسیEasy Jet نیز تصمیم دارد تا ۲۰۳۰ میلادی هواپیماهای برقی را در مسیرهای تجاری مانند لندن تا آمستردام به کارگیرد.

پنل های خورشیدی شناور
پنل های خورشیدی بزرگ را به سختی می توان در مناطق پر جمعیت نصب کرد برای اینکه پر هزینه هستند. اما پنل های خورشیدی شناور در سدهای هیدروالکتریکی می توانند سطح بی استفاده آب را به کار گیرند و انرژی تولید کنند. درهمین راستا یک واحد خورشیدی شناور جدید در کره جنوبی بزرگترین نمونه این فناوری است که می تواند ۴۱ مگاوات برق تولید نماید. واحد کره ای برق ۶۰ هزار نفر را فراهم می آورد. اما باتوجه به آمار بانک جهانی بیش از ۱۵۰ هزار مایل مکعب دریاچه پشت سد در سراسر جهان وجود دارد. بدین سبب پتانسیل تولید برق با این فناوری در جهان بالا و حد چند ترا وات است.

حسگرهای آلودگی هوا برای منحرف کردن ترافیک
یکی از موارد دیگر در امتداد کنترل آلودگی شهرها نصب سنسورهای کیفیت هوا در جاده ای اصلی است. در همین راستا این حسگرها در جاده های شهر لیورپول در انگلیس نصب شده اند. تا علاوه بر کاهش ترافیک از انتشار گازهای مضر نیز جلوگیری نمایند.

این فناوری به سیستم های کنترل ترافیک شهری متصل می شود و سیگنال هایی ارسال می کند که با کمک آنها می توان هنگام افزایش سطح آلودگی هوا، ترافیک را مدیریت و منحرف کرد.
دی اکسید کربنی که به سنگ تبدیل می شود
یکی از تازه ترین فناوری ها در حوزه کاهش آلودگی هوا جذب مستقیم کربن از هوا است. خیلی از کارشناسان تا چند سال قبل این طرح را یک خیال و فانتزی می دانستند. اما این فناوری حالا تکامل یافته و یک ابزار مهم در مقابله با آلودگی هوا و تغییرات آب و هوایی بشمار می رود.
بزرگترین نمونه یک واحد «جذب مستقیم کربن از هوا» در ایسلند تولید شده و اورکا نام دارد. این واحد قادر به جذب ۴ هزارمتریک تن دی کسید اکربن هوا در سال است. اما در مقایسه با نیاز جهان، این میزان اندک بنظر می رسد برای اینکه بگفته کارشناسان سالانه باید ۱۰ میلیارد تن دی اکسید کربن از هوا حذف شود.

این طرح شامل پروانه های بزرگی است که هوا را به داخل می کشند. علاوه برآن مجموعه ای از جعبه های سیاه نیز نصب می شوند که دی اکسید کربن جذب فیلترهای داخل آنها می شود. در مرحله بعد این جعبه ها با انرژی گرمازمینی داغ و با آب ترکیب می شوند و به اعماق زمین وصخره های بازالتی پمپاژ می شوند. طی چند سال این دی اکسید کربن به سنگ تبدیل می شود.
برای ساخت و فعال نگه داشتن چنین واحدهایی به انرژی نیاز است. طی چرخه عمر اورکا همچون پروسه ساخت آن به ازای هر ۱۰۰ تن دی اکسید کربنی که از هوا حذف می شود، ۱۰ تن دی اکسید کربن تولید می شود. واحدهای مهندسی کربن می توانند با انرژی های تجدیدپذیر یا گاز طبیعی فعال شوند.


منبع:

1400/09/02
16:18:48
5.0 / 5
74
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۵
اسمارت کاور
smartcover.ir - مالکیت معنوی سایت اسمارت كاور متعلق به مالکین آن می باشد