۵۰ محصول پرکاربرد نانویی در کشاورزی روانه بازار شده است

به گزارش مجله خبری نگار، اگرچه کاربرد و اثربخشی فناوری نانو اغلب با پیشرفت‌های آینده در فناوری پزشکی و شیمی همراه است، اما موارد استفاده از آن بسیار ظریف‌تر و گسترده‌تر از آن است و کشاورزی یکی از حوزه‌هایی است که نانوفناوری توانسته کاربردهایش را در آن توسعه دهد.

نانومواد و ساختار‌های نانو با ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی منحصر به فرد -کاربرد‌های فراوانی یافته‌اند؛ به عنوان مثال نانولوله‌های کربنی الکتروشیمیایی فعال، الیاف نانو و ذرات نانویی تنها بخشی از کاربرد‌های این فناوری به شمار می‌رود.

توسعه روزافزون کاربرد‌های نانوفناوری

در کشور‌های در حال توسعه، فناوری‌های نانو می‌تواند در چندین زمینه از جمله امنیت غذایی، تولید نهاده‌های دام، طیور و آبزیان، سیستم‌های تولید برنج، زیست‌فناوری کشاورزی، مراقبت‌های بهداشتی حیوانات، کشاورزی دقیق و هوشمند، صنایع غذایی و استفاده از آب کاربرد‌های مهمی داشته باشد.

به تازگی حسگر‌های بیوشیمیایی بسیار حساس با کمک نانوفناوری، تولید و استفاده شده‌اند. این نانوحسگر‌ها در کشاورزی به ویژه برای تجزیه و تحلیل خاک، سنجش و کنترل آسان مواد زیست شیمیایی، مدیریت و انتقال آب، سموم دفع آفات و مواد مغذی، اثربخشی گسترده‌ای یافته‌اند.

حضور اثربخش نانو در بخش کشاورزی و غذا

به طور خاص در کشاورزی، نوآوری با توجه به پیش آمدن چالش‌های جهانی از جمله رشد جمعیت، تغییرات آب و هوا و دسترسی محدود مواد مغذی مهم گیاه مانند فسفر و پتاسیم از اهمیت برخوردار است. فناوری نانویی که برای تولید محصولات کشاورزی اعمال می‌شود می‌تواند در رفع این مشکلات، نقشی اساسی داشته باشد.

یکی از کاربرد‌های ویژه نانومواد در کشاورزی به کاهش کاربرد‌های محصولات محافظت از گیاهان، به حداقل رساندن اتلاف مواد مغذی در کوددهی و افزایش بازده از طریق مدیریت بهینه مواد مغذی منجر می‌شود.

با وجود ویژگی‌های دستگاه‌ها و ابزار‌های فناوری نانو مانند نانوکپسول‌ها، ذرات نانو و حتی کپسید‌های ویروسی، نمونه‌هایی از موارد استفاده نانوفناوری برای کشف و درمان بیماری ها، افزایش جذب مواد مغذی توسط گیاهان، رساندن مواد فعال به مکان‌های خاص و فرآیند‌های تصفیه آب است.

استفاده از نانوذرات اختصاصی و هدفمند می‌تواند آسیب به بافت‌های گیاهی مفید و میزان مواد شیمیایی آزاد شده در محیط را کاهش دهد. دستگاه‌های مشتق از فناوری نانو همچنین در زمینه اصلاح نباتات و تحول ژنتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نانوذرات مشتق شده از زیست‌پلیمر‌ها مانند پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها با تأثیر کم بر سلامت انسان و محیط زیست به مرور در حال رایج شدن هستند و بر کاربرد‌های آن‌ها افزوده شده است. به عنوان مثال نانوذرات پایه نشاسته‌ای، به عنوان واسطه‌های غیر سمی به عنوان محرک زیستی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تولید نانوکامپوزیت از پسماند‌های کشاورزی

در سال‌های اخیر، پسماند‌های کشاورزی به عنوان منبع مواد تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته اند تا جایگزین منابع فسیلی برای تولید فرآورده‌های مختلف و پایه نفتی شوند.

نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر مواد زیستی در مقایسه با مواد میکرو و ماکرو کامپوزیت سنتی دارای خواص درخور توجهی هستند و علاوه بر این، تولید آن‌ها پایدارتر است. امروزه بسیاری از فرآیند‌های تولید برای استحصال نانوکامپوزیت‌های مفید از مواد پسماند کشاورزی در دست توسعه است.

شرکت‌های نانو در بخش کشاورزی

در ابعاد جهانی، شرکت‌های بزرگ شیمیایی، مسیر پیشین خود را تغییر داده و در حال بررسی پتانسیل فناوری‌های نانو هستند تا باعث افزایش کارایی یا نفوذ بیش‌تر محصولات خود شوند.

برخی از محصولات نانو خاص برای بخش کشاورزی توسط شرکت‌های فناور کوچک‌تر به بازار عرضه شده اند، مانند محصولات تقویت کننده خاک که حتی باعث توزیع بهتر، ذخیره سازی و در نتیجه صرفه جویی در مصرف آب می‌شوند.

با این حال، به دلیل هزینه‌های زیادی که تولید این محصولات در پی دارد، کاربرد بازار تجاری این محصولات تاکنون تنها در مقیاس کوچک حاصل شده است. این هزینه‌ها به طور معمول با بازده بالاتر در بخش‌های پزشکی یا دارویی جبران می‌شود. اما تاکنون چنین بازدهی در بخش کشاورزی وجود محقق نشده است. اما تحقیقات در بخش کشاورزی و شیمیایی تجاری برای رسیدن به هزینه پایین‌تر و تولید انبوه ادامه دارد.

ظرفیتی بزرگ برای کاربرد‌های تجاری

ظرفیت فناوری نانو در کشاورزی زیاد است، اما هنوز چند مورد باید مورد توجه قرار گیرد، مانند افزایش مقیاس فرآیند‌های تولید و کاهش هزینه‌ها و همچنین ارزیابی ریسک تولید. ظهور کاربرد‌های فناوری نانو در محصولات مصرفی همچنین برخی نگرانی‌های اخلاقی و اجتماعی را در برخی کشور‌ها ایجاد کرده است، از بهداشت و ایمنی محیط زیست گرفته تا درک مصرف کننده و حقوق مالکیت معنوی.

اگرچه رویکرد عمومی نسبت به رسوخ نانوفناوری به حوزه کشاورزی مثبت است، اما باید کاربرد‌های درازمدت این مواد در بخش‌های کشاورزی از جمله آفت‌کش‌ها، مورد مطالعه و بررسی بیش‌تری قرار بگیرد.

بر اساس اعلام روز یکشنبه ستاد فناوری نانو، در سطح بین المللی، فعالیت‌های مختلفی در زمینه تجزیه و تحلیل خطر مواد نانو در بخش‌های غذایی و کشاورزی انجام شده است. پژوهش‌ها در مورد کاربرد‌های نانو در کشاورزی در کشورمان تقریباً به مدت یک دهه در حال انجام است و به رسوخ فناوری نانو در بخش‌های گوناگون صنعت غذا می‌پردازد.

در این راستا، ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، از شرکت‌های دانش بنیان فعال در زمینه محصولات نانوفناوری و همچنین پژوهش‌های کاربردی این حوزه حمایت کرده است به طوری که تا کنون بیش از ۵۰ محصول پرکاربرد نانویی در کشاورزی، روانه بازار شده اند.