فناوری نانو برای کاهش تخریب محیط زیست چگونه عمل کرده است؟

به گزارش مجله خبری نگار،فیلتر‌های هوا، مبدل‌های کاتالیستی خودرو‌های سبک و سنگین و کشاورزی و پلیمر‌های طبیعی از محصولات مبتنی بر نانو هستند که کاربرد آنها در زندگی روزمره موجب کاهش تخریب محیط زیست می‌شود.

از دهه ۱۹۵۰ که پلاستیک مورد استفاده بشر قرار گرفت و تاکنون حدود ۸ میلیارد و ۳۰۰ میلیون تن پلاستیک تولید شده است که از این میزان تقریبا ۹۱ درصد آن قابلیت بازیافت ندارد و صد‌ها و یا حتی هزاران سال در طبیعت باقی می‌مانند. همچنین در هر دقیقه در جهان حدود یک میلیون بطری پلاستیکی خریداری می‌شود که کمتر از نیمی از آن بازیافت می‌شود.

ذرات میکروسکوپی در اقیانوس‌ها بیشتر از ستاره‌های کهکشان راه شیری است و آلودگی‌ها سالانه یک میلیون پرنده دریایی و حدود ۱۰۰ میلیون پستاندار دریایی را در سال از بین می‌برد. میزان استفاده مواد شیمیایی در خانه‌ها چند برابر بیشتر از میزان مواد شیمیایی است که در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

ایران نیز با ۱۰ چالش عمده " تغییر اقلیم"، " کمبود منابع آب شیرین"، "بیابان‌زایی"، "فقر"، "تغییر مصنوعی آب‌وهوا"، "امنیت غذایی"، "انقراض انواع گونه‌های گیاهی و جانوری"، "ریز گردها"، "فرسایش آبی و خاکی" و "آلودگی‌های زیست‌محیطی" مواجه است.

اینها در حالی است که آب، خاک و هوا سه عنصر اصلی حیات بشر و حفاظت از آنها لازمه تداوم زندگی سالم است. با وجود این اهمیت، نیاز روزافزون بشر موجب دخالت در طبیعت و ایجاد تغییرات در آن شده، به طوری که امروزه تخریب و آلودگی آب، خاک و هوا یک تهدید جدی برای حال و آینده بشر در مقیاس‌های محلی، منطقه‌ای و جهانی شده است.

هم‌راستا با این چالش‌ها، فناوری به بشر کمک کرده تا بتواند محیط خود را ترمیم و بازسازی کند از جمله این فناوری‌ها، فناوری نانو است که با تولید محصولات زیست تخریب پذیر و دوستدار طبیعت تلاش دارد تا محیط زیست را پایدار نگه دارد.

فیلتر‌های هوا

فیلتر‌های هوا، باعث بهبود عملکرد سیستم‌ها و بالطبع اثرات مثبت بر محیط زیست می‌شود، به عنوان مثال، فیلتر‌های هوای خودرو باعث احتراق کامل‌تر و در نتیجه کاهش محسوس مصرف سوخت، بالا رفتن راندمان خودرو، کاهش آلایندگی خروجی اگزوز، افزایش شتاب خودرو و کاهش آلودگی هوا می‌شود.

فیلتر هوای خودرو‌های سواری و خودرو‌ها سنگین و ماشین آلات راهسازی و کشاورزی تولید شده از سوی شرکت‌های دانش بنیان موفق به دریافت گواهی نانومقیاس شدند.

مبدل‌های کاتالیستی خودرو

از دلایل عمده آلودگی هوا، احتراق ناقص و ناخالصی‌های موجود در سوخت وسایل نقلیه است. با توجه به سهم بالای خودرو‌ها در آلایندگی هوا، کاهش انتشار گاز‌های سمی و خطرناک یکی از راهکار‌های کم کردن آلودگی هوا و محیط زیست است.

به منظور کاهش انتشار گاز‌های سمی از خروجی اگزوز خودروها، برخی از شرکت‌های فناور با بهره‌گیری از فناوری نانو، اقدام به تولید کاتالیزور‌های کاهنده گاز‌های سمی اگزوز خودرو‌ها کردند.

کاتالیزور‌های تولیدی این شرکت‌ها، با تبدیل گاز‌های سمی به مواد مضر و یا به طور عمده بی ضرر برای محیط زیست و موجودات زنده، نقش بسزایی در کاهش انتشار گاز‌های سمی مانند منوکسید کربن (CO)، هیدروکربن (HC) و گاز ناکس (NOx) و کاهش آلودگی هوا دارد.

این محصولات، علاوه بر ارزان بودن، کارایی بالایی دارند و کسب استاندارد‌های زیست محیطی را در خودرو‌ها امکان‌پذیر می‌کنند.

بستر آلومینیومی با قابلیت حذف زایلن از هوا

زایلن یا زایلین یکی از مهمترین محصولات پتروشیمی و به صورت مایعی بیرنگ و قابل اشتعال با ارزش صنعتی بسیار بالایی است که به عنوان حلال رقیق کننده در رنگ، لاک، چسب، جوهر، آفت کش‌ها و در صنایع چرم لاستیک و چاپ به عنوان جایگزین برای تولوئن انتخاب می‌شود.

کار با زایلن بدون رعایت نکات ایمنی باعث آسیب‌های فیزیکی مانند سوزش بینی، گلو و گوش، سردرد، ناهماهنگی عضلات، سرگیجه، اختلال تنفسی، افزایش دمای بدن، رعشه، تأخیر در واکنش به محرک‌های بصری، عوارض ریوی و قلبی و در مواردی ایجاد سرطان می‌شود.

از جمله محصولات تولید شده مربوط به یکی از شرکت‌ها است که شامل پالایش، تولید بستر آلومینیومی پوشش داده شده با نانوذرات با قابلیت حذف زایلن از هوا است.

کیسه زباله زیست تخریب پذیر و مقاوم

کیسه‌های پلاستیکی بسیار سبک هستند و به طور ویژه برای زباله‌های مرطوب از قبیل پسماند غذا مناسب بوده و همچنین برای بسته بندی زباله به منظور به حداقل رساندن بوی آن بسیار مناسب است.

کیسه‌های زباله مقاوم حاوی نانوذرات، کیسه‌هایی اســت که به کمک فناوری نانو، با ضخامت کمتر و استحکام بیشتر تولید شده است. این کیسه‌ها توانایی حمل بار بیشتری داشته و علاوه بر کاهش مصرف مواد پلیمری و کاهش قیمت هر عدد پلاستیک، از میزان آلودگی وارد شده به محیط زیست نیز کاسته می‌شود. بر همین اساس، یکی از شرکت‌های فناور پیشبند تجزیه و تخریب پذیر مقاوم شده با نانومواد را نیز به بازار عرضه کرده است.

کامپاند زیست تخریب پذیر

به دلیل محدودیت منابع نفتی، افزایش استفاده از پلیمر‌های زیست تخریب ناپذیر مشکلات جدی برای محیط زیست ایجاد کرده‌اند؛ بنابراین مواد پلیمری تخریب پذیر یا زیست تخریب پذیر امروزه توجه بسیاری را بــه خود جلب کرده‌اند.

به دلیل هزینه بالای تولید پلیمر‌های سنتزی، تمرکز بر روی پلیمر‌های طبیعی معطوف شده است که به طور ذاتی زیست تخریب پذیر بوده و می‌توانند گزینه‌ای مناسب برای تأمین انواع نیاز‌های پلیمری باشند.

برخی از این پلیمر‌های طبیعــی به دلیل زیست تخریب پذیری کامل، هزینه پایین و قابلیت تجدید پذیری گزینه‌ای عالی برای توسعه مواد پایدار هستند. افزودن چنین موادی به پلیمر‌های سنتزی می‌تواند موجب ایجاد خواص زیست تخریب‌پذیری در محصول نهایی شود. بهره‌گیری از این نوع کامپاند می‌تواند باعث تولید طیف وسیعی از محصولات زیست تخریب‌پذیر شود.