حیوانات و گیاهانی که تا ابد زنده هستند

درخت "کاج زبرمیوه" (Bristlecone Pine) مثال خوبی از گونه‌های نامیرا است. بعضی از این گیاهان در آمریکای شمالی بوده و قدمت آن‌ها به ۵۰۰۰ سال قبل می‌رسد. از لحاظ ظاهر بیرونی، پیری این درخت کاملا به چشم می‌آید.

زندگی جاودانه رویای دیرین بشر از گذشته تا کنون بوده است. البته زنده بودن ابدی در صورتی ارزش دارد که قوای بدنی از بین نرود و نیروی جوانی افراد حفظ شود. در این مقاله به معرفی گونه‌های گیاهی و جانوری خواهیم پرداخت که گذر زمان تاثیری بر پیر شدن آن‌ها ندارد و از لحاظ بیولوژیکی می‌توانند تا ابد زنده بمانند.

گاهی زندگی جاودانه می‌تواند به جای نعمت، یک نفرین تلقی شود. درست مانند بلایی که بر سر "تیتونوس" افسانه‌های یونانی آمد.

ائوس الهه‌ی سپیده‌دم دلباخته‌ی تتینوس شده بود. از این رو از زئوس خواست که به تتینوس عمر ابدی ببخشد تا برای همیشه کنار او باشد. زئوس هم خواسته‌ی او را قبول کرد و اجازه داد تا تتینوس تا ابد زنده بماند. اما ائوس فراموش کرد که برای او جوانی ابدی را هم بخواهد. از این رو تتینوس نمرد اما پیری تمام قوا و توانایی‌اش را به زوال برد. ائوس هم علاقه‌اش را به او از دست داد و در اتاقی او را رها کرد.

البته ابن فقط یک داستان است. اما گاهی حقیقت می‌تواند عجیب‌تر از داستان باشد. چرا که گونه‌های جانوری و گیاهی زیادی در زمین وجود دارند که از لحاظ فنی زندگی جاودان دارند بدون این که گذر زمان آن را پیر و فرتوت کند.

البته منظور از این جاودانگی، "جاودانگی بیولوژیکی" است. هر چند که این اصطلاح در بین زیست‌شناسان چندان رایج نیست.

"توماس بوش" از محققان دانشگاه ییل می‌گوید: "معنی واقعی جاودانگی نمردن است که مفهوم احمقانه‌ای است."

در اینجا این پارادوکس وجود دارد که حتی اندام‌های موجوداتی که حیات جاودانه دارند، قطعا فانی و از بین‌رونده است. آن‌ها می‌توانند در طبیعت شکار شوند یا توسط بیماری یا یک اتفاق طبیعی مانند فوران آتشفشان نابود شوند. اما بر خلاف انسان، این گونه‌ها به ندرت می‌میرند چرا که به سادگی پیر نمی‌شوند.

درخت "کاج زبرمیوه" (Bristlecone Pine) مثال خوبی از گونه‌های نامیرا است. بعضی از این گیاهان در آمریکای شمالی بوده و قدمت آن‌ها به ۵۰۰۰ سال قبل می‌رسد. از لحاظ ظاهر بیرونی، پیری این درخت کاملا به چشم می‌آید.

"هاوارد توماس" از محققان دانشگاه آبریستویث انگلستان می‌گوید: "این درختان در گذر زمان آسیب‌های زیادی چون رعد و برق و بارش برف‌های سنگین را تحمل کرده‌اند." به بیانی دیگر این درختان پیر به نظر می‌رسند اما نوع پیری آن‌ها داستان دیگری است.

نتایج یک بررسی که در سال ۲۰۰۱ منتشر شد، نشان داد که گذر زمان تاثیر قابل توجهی بر میزان جهش گرده و دانه‌ی این درختان کاج ندارد. ضمن این که بافت آوندی این درختان همچنان جوان هستند.

علت جوانی بافت‌های درختانی مانند کاج زبرمیوه هنوز معلوم نشده است. اما توماس بر این عقیده است که خاصیت ویژه‌ای به نام "مریستم" در این درختان وجود دارد. مریستم به مجموعه‌ای از یاخته‌های جنینی اشاره دارد که محل تجمع سلول‌های بنیادی است. این سلول‌های بنیادی به گیاه کمک می‌کنند تا جوانی خود را حفظ کرده و تا هزاران سال پابرجا بماند.

جهش سلولی در انسان‌ها هم رخ می‌دهد. اما مانند کشت باکتری، سلول‌های جهش نیافته بر سلول‌های آسیب دیده غالب می‌شوند.

"لیون ویلدر" محقق دانشگاه بلژیک احتمال دیگری را مطرح می‌کند. وی "منطقه راکد" (quiescent centre) را به عنوان بخش کلیدی مرتیسم گیاه در نظر می‌گیرد.

در این منطقه، نرخ تکثیر سلول‌ها کاهش پیدا می‌کند و این امکان وجود دارد تا بخشی از سلول‌های بنیادی مریستیم سرکوب شوند. این فرآیند مفید است چرا که هر بار که سلولی تقسیم می‌شود، خطر یک جهش خطرناک در DNA افزایش پیدا می‌کند. ویلدر در این باره می‌گوید:"کنترل بخشی از سلول‌های بنیادی که به ندرت تقسیم می‌شوند می‌تواند به ایجاد ژنوم پشتیبان با ساختار نسبتا کامل منجر شود."

تیم تحقیقاتی ویلدر در سال ۲۰۱۳ پروتئینی را در گیاه "آرابیدوپسیس" شناسایی کردند که می‌تواند برای کنترل فعالیت در منطقه‌ی راکد به کار رود. این امکان وجود دارد که پروتئین‌های مشابهی در ساختار کاج زبرمیوه وجود داشته باشد که از پیر شدن سلول‌ها جلوگیری می‌کنند و اجازه می‌دهند تا درخت هزاران سال زنده بماند.

با این حال، ترفندهای مخفی مریستم به جاودانگی اکثر گونه‌های گیاهی کمکی نمی‌کند. دلیلش هم این نکته می‌تواند باشد که روند زندگی آن‌ها سرعت بالایی دارد.

بنا به گفته‌ی توماس: "پدیدار شدن پیری می‌تواند بر عملکرد مریستم غلبه کند ."در واقع، سلول‌های گیاهانی مانند آرابیدوپسیس به سرعت تکثیر شده و اندام‌های آن‌ها قبل از آن که مریستم بافت‌های آسیب دیده را ترمیم کند، از بین می‌روند.

در حالی که، در گیاهانی که از نظر بیولوژیکی زندگی جاودانه دارند، این روند رشد، سرعت آهسته‌تری دارد. توماس در ادامه می‌گوید: "فعالیت مریستم تابع طول عمر ارگان‌ها است."

البته در مقایسه‌ی روند رشد گیاهان با حیوانات، رشد حیوانات بسیار سریع‌تر است. همین عامل می‌تواند دلیل این باشد که گونه‌های جانوری به ندرت بیش از چند صد سال زنده هستند. البته یک استثنا در این باره وجود دارد و آن مرجان‌هایی هستند که تشکیل کلونی داده‌اند و می‌توانند بیش از ۴۰۰۰ سال عمر کنند. حال آن که گونه‌ی پولیپ مرجانی که به صورت فردی زندگی می‌کند، طول عمرش از چند سال فراتر نمی‌رود.

صدف مینگ تنها گونه‌ی منفردی است که بلندترین طول عمر را به خود اختصاص داده است. در سال ۲۰۰۶ این نوع صدف در هنگام لایروبی سواحل شمالی ایسلند پیدا شد و طول عمر آن ۵۰۷ سال برآورد شد.

مطالعات صورت گرفته در سال ۲۰۱۲ نشان داد که این گونه‌ی جانوری مجهز به پوسته‌ای است که آن را در برابر خطرات مصون نگه می‌دارد. مدت زمان زندگی این نوع صدف می‌تواند طولانی باشد چرا که ساختار سلولی آن مشابه درخت کاج زبر میوه است و روند رشد بسیار آهسته‌ای دارد.

صدف مینگ قدیمی‌ترین جانوری است که سن آن قابل برآورد است. از آنجا که مینگ جزو دسته‌ی نرم تنان محسوب می‌شود، زیست‌شناسان می‌توانند با شمردن خطوط روی پوسته‌ی آن، سن این صدف را محاسبه کنند. درست مانند درختان که از شمردن حلقه‌های تنه، سن آن‌ها به دست می‌آید.

البته این امکان وجود دارد که گونه‌های قدیمی‌تر از صدف مینگ موجود باشد اما سن آن‌ها مانند مینگ به راحتی قابل برآورد نیست.

مینگ حتی پس از مرگ می‌تواند حیات جاودانه داشته باشد. چرا که در سلول‌های این گونه، مولکول‌های حاوی اکسیژن با پوسته‌ی آن واکنش داده و بخش‌های آسیب دیده را ترمیم می‌کنند.

گونه‌ای دیگر به نام هیدرا (سرده) را می‌توان در نظر گرفت که یک نرم تن کوچک از خانواده‌ی عروس دریایی است. این جانوران کوچک در مقایسه با جانداران بزرگ‌تر، عمر درازی ندارند. با این حال یک زیست شناس موفق شده است که این گونه جانوری را بیش از ۴ سال زنده نگه دارد. این مدت زمان برای جانوری به اندازه‌ی ۱۵ میلی‌متر واقعا حیرت‌انگیز است.

نکته‌ی جالب دیگر این که با گذشت ۴ سال، هیدرا همچنان جوانی روز اول را دارد. از این رو هیدرا هم جزو آن دسته از گونه‌هایی است که حیات بیولوژیکی جاودانه دارند.

در مورد طول عمر یک هیدرا که به طور فردی زندگی می‌کند حدس و گمان‌های متنوعی وجود دارد. این مدت زمان می‌تواند به بیش از چند سال نرسد و هیدرا تسلیم تهدیداتی مانند بیماری شود یا این که فراتر از ۱۰۰۰۰ سال رود.

چند سال پیش محققان توضیحی برای عدم پیری سلول‌ها در هیدرا ارایه دادند. به بیانی ساده، دوباره بحث سلول‌های بنیادی به میان آمد.

هیدرا مقادیر قابل توجهی از سلول‌های بنیادی را در بدن کوچک خود حمل می‌کند. این سلول‌ها بسیار قوی بوده و قابلیت رشد مجدد را دارند. همین قابلیت، باعث شده است که اسم "هیدرا" از اسطوره‌ای افسانه‌ای به نام "هیدرا لرنا" گرفته شود. هیدرا لرنا دارای چند سر بود که با بریده شدن هر سر، سر دیگری مجددا روییده می‌شد.

معمولا هیدرا از طریق جنسی تولید مثل نمی‌کند و به صورت کلونی‌های کوچک رشد می‌کند. در این حالت سه نوع سلول بنیادی متمایز وجود دارد که باعث تکرار بافت‌های سلولی مجموعه می‌شود. بوش و همکارش به این نتیجه رسیدند که این سه نوع سلول بنیادی در پروتئینی به نام FoxO مشترک است. بوش بر این عقیده است که این پروتئین نقش کلیدی در عامل ضد پیری را ایفا می‌کند.

وی می‌گوید: "چنانچه ژن FoxO را از هیدرا جدا کنیم، این جانور پیری را تجربه خواهد کرد."

البته هنوز هم نحوه‌ی ساز و کار FoxO در جلوگیری از پیری مشخص نیست. با این حال این نکته معلوم است که FoxO به عنوان مرکزی در سلول عمل می‌کند که سیگنال‌های مختلف مولکولی را از محیط بیرون دریافت کرده و آن‌ها را ادغام می‌کند. بوش در این خصوص می‌گوید: "ما در حال بررسی این موضوع هستیم که FoxO چطور با سیگنال‌های زیست محیطی ادغام می‌شود."

در واقع FoxO می‌تواند عامل ضد پیری در دنیای حیوانات باشد. این پروتئین در حد خیلی کم در انسان‌ها نیز وجود دارد. از این رو بعضی از انسان‌ها که سهم بیشتری از آن دارند عمرشان به صد سال می‌رسد.

با این حال، حتی انسان‌های صد ساله هم مانند هیدرا به طور بیولوژیکی حیات جاودانه ندارند. از طرفی جاودانگی بیولوژیکی عروس دریایی مانند جاودانی بیولوژیک هیدرا نیست.

برای درک این نکته بهتر است نگاهی به چرخه‌ی پیچیده‌ی زندگی عروس دریایی داشته باشیم.

اسپرم و تخمک عروس دریایی یک لارو کوچک را تشکیل می‌دهد. اما این لارو نمی‌تواند به سادگی در بدن یک عروس دریایی بالغ رشد کند. از این رو، روی سطح سخت قرار می‌گیرد و به یک ساختار نرم تن گونه به نام پولیپ تبدیل می‌شود.

در بیشتر مواقع، این پولیپ‌ها کلونی‌های کوچکی تشکیل می‌دهند. در بعضی از گونه‌ها این پولیپ‌ها شروع به تولید عروس‌های دریایی نر و ماده کرده که پس از بلوغ آن‌ها هم دارای اسپرم و تخمک می‌شوند و این چرخه‌ی تولید مثل ادامه پیدا می‌کند.

بیشتر عروس‌های دریایی می‌توانند روند معکوسی از زندگی خود را طی کنند و به نخستین مرحله‌ی زندگی خود برگردند. اما وقتی به مرحله‌ی بلوغ جنسی برسند این توانایی خود را از دست می‌دهند.

اما عروس‌های دریایی جاویدان از این قانون تبعیت نمی‌کند و حتی پس از رسیدن به بلوغ جنسی می‌توانند به یک پولیپ نابالغ تبدیل شوند و به این طریق از مرگ فرار کرده و زندگی جاودانه پیدا کنند. این حالت مانند این است که یک پروانه بتواند به کرم ابریشم تبدیل شود!

در این مورد هم مانند باقی موارد ترفند جاودانگی به عنوان یک راز باقی مانده است. چرا که به نظر می‌رسد این حالت نسخه‌ی عجیب و غریبی از معکوس فرآیند تبدیل کرم ابریشم به پروانه است. از این رو می‌توان گفت که عروس دریایی وجوه اشتراک چندانی با دیگر جانوران ندارد.

بنا به گفته‌ی بوش اگر سلول‌های بنیادی نقشی حیاتی در جاودانگی بیولوژیک حیوانات ایفا کنند، این حیوانات مجبور خواهند بود که برای رسیدن به حیات جاودانه تشکیل کلونی بدهند.

از طرفی، تولید مثل از طریق ارتباط جنسی می‌تواند یک راه یک طرفه به سوی مرگ باشد. بوش در ادامه می‌گوید: "شاید یک دلیل این قضیه این باشد که رابطه‌ی جنسی انرژی زیادی از جانوران می‌گیرد و همین عامل می‌تواند آن‌ها را به سوی مرگ سوق دهد." نمونه‌ی بارز این مسئله، "انتیکاینس" است که نوعی موش از رده‌ی کیسه‌داران است که پس از برقراری ارتباط جنسی با جفت خود می‌میرد.

البته حیات جاودانه‌ی بیولوژیکی در جانورانی که از طریق رابطه‌ی جنسی تولید مثل می‌کنند هم بی‌سابقه نیست. یک مثال خوب در این زمینه "خرچنگ آمریکایی" است.

بر خلاف اکثر حیوانات که پس از رسیدن به بلوغ جنسی، روند رشد آن‌ها سریع‌تر یا آهسته‌تر می‌شود، برای خرچنگ آمریکایی چنین حالتی روی نمی‌دهد. چنانچه اندامی ‌از بدن این خرچنگ در اثر این اتفاق از بین برود، باز هم قابلیت رشد مجدد برای عضو از دست رفته وجود دارد.

همین دو خصیصه باعث شده است که خرچنگ آمریکایی حتی در سنین بزرگسالی قادر به بازسازی بدن خود باشد. از این رو می‌توان علت حداقل طول عمر ۱۴۰ ساله‌ی این گونه‌ی جانوری را توجیه کرد.

ضمن این که می‌توان ریشه‌ی این عمر طولانی را به رفتار دی‌ان‌ای این خرچنگ ارتباط داد. کروموزوم‌های طولانی سلول‌ها، در انتهای رشته‌ی خود پایانه‌ای فیزیکی به نام "تلومر" دارند که به حفاظت از دی‌ان‌ای کمک می‌کند. با این حال پس از هر بار تقسیم سلولی تلومرها کوتاه‌تر می‌شوند و همین عامل سبب کوتاه‌تر شدن طول عمر می‌شود.

 نتایج پژوهشی که در سال ۱۹۹۸ انجام شد نشان داد که آنزیمی به نام "تلومراز" در اندام خرچنگ‌های آمریکایی وجود دارد که کمک می‌کند تا سلول‌های آن‌ها برای مدت طولانی‌تری جوان باقی بماند. به بیانی دیگر سلول‌های این خرچنگ از روند رشد طبیعی پیروی نمی‌کنند و به همین دلیل حیات بیولوژیکی جاودانه دارند.

به نظر می‌رسند این ترفند تلومر روش مفیدی برای به تاخیر انداختن پیری در هر نوع اندامی‌ باشد. البته شواهد اندکی در خصوص کارکرد این آنزیم در گونه‌هایی چون گیاهان و عروس دریایی وجود دارد و بنا به گفته‌ی بوش این آنزیم بیشتر در حیواناتی با جثه‌ی بزرگ‌تر یافت می‌شود.

به طور حتم، اندام پستانداران حاوی آنزیم تلومراز است. در بدن انسان، این نوع آنزیم در سلول‌های HeLa فعال است. این سلول‌ها نخستین سلول‌های "جاودانه" ای هستند که تاکنون شناخته شده‌اند.

البته یک نکته‌ی ناخوشایند درباره‌ی این سلول‌ها وجود دارد. نام این سلول‌ها از Henrietta Lacks (هنریتا لاکس) گرفته شده که در سال ۱۹۵۱ به علت سرطان دهانه‌ی رحم درگذشت.

آنزیم تلومر به تومورها کمک کرده بود تا رشد پیدا کنند و همین امر باعث شد تا سلول‌های سرطانی هنریتا لاکس نامیرا شده و به زندگی وی خاتمه دهند.

سلول‌های سرطانی تنها سلول‌های نامیرای بدن نیستند. سلول‌های زایا نیز نسبت به زمان رفتار بی‌اثری نشان می‌دهند. این سلول‌ها، اسپرم و تخمک تولید می‌کنند و همین خنثی بودن آن‌ها نسبت به زمان باعث می‌شود که نوزادان جوان متولد شوند.

اما آیا تمام نوزادان، جوان متولد می‌شوند؟ گوسفند شبیه‌سازی شده‌ی دالی ثابت کرد که این طور نیست.

دالی از سلول‌هایی شکل گرفت که با گذشت زمان پیر می‌شدند. از این رو دالی هم نسبتا پیر متولد شد. از این رو تلومرهای موجود در سلول‌های دالی حتی در زمان بره بودنش کوتاه بودند و او نسبت به دیگر همتایان خود سریع‌تر پیر شد. سرانجام دالی پس از ۶ سال به علت بیماری ریوی فوت کرد.

توماس در این باره می‌گوید: "بذر جاودانگی در اندام‌های ما مانند ساعتی است که مجدد شروع به کار می‌کند."

البته ما نمی‌دانیم که این ساعت چگونه در سلول‌های زایا عملکردش را دوباره شروع می‌کند. یک دلیل آن می‌تواند آنزیم تلومراز باشد اما تمام واقعیت این نیست. حقیقت این است که فارغ از تبلیغات مربوط به کرم‌های پوستی، ما فاصله‌ی زیادی تا معکوس سازی روند پیری داریم.

شاید اندکی از آسایش موجود به این خاطر باشد که بشر هنوز ترس از مرگ دارد. طبیعی است که همه ما انسان‌ها با گذر زمان پیر می‌شویم و این سلول‌های زایا نیستند که جاودانگی ما را تعیین می‌کنند. آنچه که ما را جاویدان می‌کند "انسانیت" است.

منبع: زومیت

برچسب ها: گیاهان ، حیوانات ، زندگی

تولید سوخت از دی اکسید کربن موجود در اتمسفر

تهران- ایرنا- یک شرکت سوییسی در حال راه اندازی اولین نمونه تجاری کارخانه ای است که قرار است گاز دی اکسید کربن را مستقیما از جو زمین جذب کرده و با انجام عملیاتی، آن را به یک محصول تجاری تبدیل کند.

به گزارش گروه اخبار علمی ایرنا از ساینس، اغلب راهبردهای فعلی به دنبال راهکارهایی برای کاهش تولید گازهای گلخانه ای از طریق کاهش مصرف سوخت های فسیلی یا تولید انرژی پاک هستند. اما هنوز برای رهایی از گازهای گلخانه ای که در اثر فعالیت های صنعتی و مصرف سوخت های فسیلی تاکنون در جو کره زمین انباشته شده، راهکار مناسب و کاربردی ارایه نشده است.
فناوری های جذب و ذخیره کربن، فناوری های نسبتا جدیدی هستند که با هدف جذب مستقیم آلودگی از هوای زمین، ایجاد شده اند.
شرکتی سوییسی به نام Climeworks در حال راه اندازی اولین نمونه تجاری از این فناوری ها در قالب یک کارخانه واقع در زوریخ است. قرار است این کارخانه گاز دی اکسید کربن را مستقیما از جو زمین جذب کرده و با انجام عملیاتی، آن را به یک محصول تجاری تبدیل کند. برای این منظور، هوا از طریق مکش وارد دستگاه هایی می شود که مجهز به نوعی فیلتر اسفنج مانند هستند. این فیلترها به ترکیبات شیمیایی آمونیاک آغشته شده اند و گاز دی اکسید کربن را به دام می اندازند. سپس این گاز از طریق گرمایش، از درون فیلترها استخراج می شود.
این کارخانه ظرفیت استخراج روزانه 2 تا 3 تن دی اکسید کربن را از اتمسفر دارد. با وجود این که به نظر می رسد این کارخانه ظرفیت بالایی دارد، اما ظرفیت سالانه آن معادل دی اکسید کربن تولید شده توسط 200 دستگاه خودرو (معادل 900 تن دی اکسید کربن) است. لازم به یادآوری است که سالانه 40 میلیارد تن گاز دی اکسید کربن در اثر فعالیت های انسان به اتمسفر کره زمین وارد می شود.
هدف این کارخانه، فروش گاز دی اکسید کربن به اشخاص ثالث از جمله گلخانه ها و شرکت های تولید نوشابه است.
برای این که پاکسازی جو از دی اکسید کربن به روش شرکت Climeworks تاثیر مناسبی داشته باشد، باید این کار در مقیاس وسیع انجام شود و برای این منظور باید هزینه آن کاهش یابد. در حال حاضر هزینه استخراج هر تن گاز دی اکسید کربن از جو معادل 600 دلار است که مبلغ نسبتا زیادی است، بنابر این چاره ای نیست جز اینکه منتظر راه اندازی کارخانه در ماه سپتامبر بمانیم تا عملکرد این نمونه اولیه از فناوری پاک سازی محیط زیست و پیامدهای آن را در عمل ببینیم.

رهایی از آلودگی هوا و تامین انرژی با تولید ریز جلبک‌ از co2

گام جدید محققان کشور؛

رهایی از آلودگی هوا و تامین انرژی با تولید ریز جلبک‌ از co2

سیناپرس: محققان پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی ایران موفق به طراحی و ساخت فتوبیوراکتور نیمه صنعتی تولید ریز جلبک ها از دی اکسید کربن شدند.

حبیب قوام سعیدی، پژوهشگر پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی در گفت و گو با سینا پرس گفت: تثبیت دی اکسید کربن، دفع پساب ها و تامین خوراک سه مقوله حیاتی برای سامانه های زیستی انسانی است. امروزه تکنولوژی‌های مختلفی برای جذب دی اکسید کربن در دنیا وجود دارد. در روش های غیر زیستی، مسایلی همچون صرف هزینه، فضا و زمان زیاد مشهود است بنابراین در سال های اخیر روش های بیولوژیک بسیاری مورد توجه دانشمندان جهان قرار گرفته است. در این میان استفاده از میکروجلبک‌ها نسبت به روش های مختلف زیستی جذب دی اکسید کربن از اهمیت بیشتری برخوردار است.

وی به مزایای اجرای این طرح اشاره کرد و افزود: بازدهی تبدیل فتوسنتز بالا، نرخ سریع تولید بایومس(زیست توده؛ یکی از منابع مهم انرژی‌های تجدیدشونده است)، ظرفیت تولید محصولات متنوع مانند مکمل های غذایی، توانایی رشد در اکوسیستم های مختلف، تجزیه زیستی فوق العاده محیط زیست همچون تثبیت دی اکسید کربن از اتمسفر و گازهای دودکش، تصفیه پساب ها، رقابت نکردن با محصولات کشاورزی در زمینه تصاحب زمین و بازار مصرف از جمله مزایای اجرای این طرح است.

وی اظهار کرد: هر تن جلبک تولید شده از این روش می تواند به طور متوسط 1/8 تن دی اکسید کربن تثبیت کند؛ انتخاب مناسب گونه میکروجلبکی، شرایط و سیستم کشت عواملی کلیدی برای دستیابی به ظرفیت های بالای تثبیت دی اکسید کربن و بازدهی زیاد استخراج محصول است.

وی به تفاوت این بیوراکتور نسبت به نمونه های مشابه اشاره کرد و گفت: هم اکنون فتو بیوراکتورهای موجود در مقیاس تجاری هنوز نتوانسته اند در مورد بسیاری از مسایل موجود راه حلی بهینه ای را ارایه دهند. طراحی مبتکرانه یک فتوبیوراکتور مناسب می‌تواند به نرخ رشد بالای میکروجلبک ها، تثبیت بیشتر دی اکسید کربن و کاهش هزینه های تولید بیانجامند. ما در این پروژه به طراحی، ساخت و عملکرد شکل ویژه فتو بیوراکتورهای هواگرد و اثر پارامترهای هیدوردینامیک و انتقال جرم، برگشت گونه میکروجلبکی کلرلاولگاریس پرداخته ایم.

قوام سعیدی تصریح کرد: هم اکنون واحدهای نیروگاهی و صنعتی منتشر کننده دی اکسید کربن کشور با مشکلات هزینه ای، کاهش آلایندگی و پرداخت جریمه های سنگین مواجه هستند. از جمله صنایع درگیر با این معضل، افزون بر نیروگاه ها، کارخانه های سیمان، آهن، استیل، تولید شکر، لاستیک، دوده، آلومینیوم،کاغذ،کود، ماء الشعیر، نوشابه سازی ها، پتروشیمی، صنایع شیمیایی غیر آلی و نیز معادن است.

این پژوهشگر بیان کرد: ریز جلبک‌ها، دی اکسید کربن ترکیب شده با سایر گازهای دودکش و آب را به مولکول های زیستی اساسی همچون پروتین ها، لیپیدها، کربوهیدارت ها، رنگ دانه ها، نوکلئیک اسیدها تبدیل می کنند. این مولکول‌های زیستی کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارند؛ تولید سوخت‌های زیستی برای تامین انرژی نو، تامین خوراک دام و کودهای آلی برای مصارف  کشاورزی، تامین غذا و دارو و لوازم آرایشی در حوزه بهداشت و درمان، تامین غذای فضانوردان ،جذب دی اکسید کربن و تصفیه پساب ها در کپسول های زیستی برای صنایع فضایی از جمله مهمترین کاربردهای این مولکول هاست. همچنین این ریز جلبک ها در صنایع انتشار دهنده گازهای گلخانه های و پساب‌های صنعتی کاربرد فراوانی دارند.

وی یاد آور شد: مقایسه رشد کلرلاولگاریس تحت شرایط بهینه این پژوهش با منحنی رشد آن در فتو بیوراکتورهای مطالعات دیگر، نشان می دهد، شرایط رشد در این فتو بیوراکتور به گونه ای است که حداکثر غلظت در کوتاه ترین زمان حاصل شده است.

تولید انرژی الکتریکی از ضایعات مرکبات

سیناپرس: پژوهشگران ایتالیائی در سیسیل موفق شدند با استفاده از ضایعات مرکبات تولید شده در این منطقه در یک کارخانه صنعتی کوچک ، نوعی سوخت لازم جهت فعالیت ژنراتورهای مولد برق ایجاد کرده و برق مورد نیاز 333 منزل مسکونی را فراهم کنند .

پژوهشگران ایتالیائی در حال بررسی و مطالعه نحوه ساخت نوعی سوخت سبز و بدون آلودگی از ضایعات مرکبات هستند . مرکز این پروژه در منطقه سیسیل ایتالیا قرار دارد که یکی از مهمترین مراکز تولید مرکبات در این کشور اروپائی محسوب می شود . این پروژه مطالعاتی روز گذشته به طور رسمی آغاز به کار کرده و عنوان این پروژه نیز انرژی مرکبات  "Energy from citrus fruits"  اعلام شده است .

لازم به توضیح است که این پروژه با حمایت و پشتیبانی مالی چندین موسسه و نهاد مختلف از جمله ، بخش صنعتی تولید مرکبات سیسیل ، دانشگاه کاتانیا University of Catania و کوکاکولا انجام می شود . همچنین  به منظور انجام این تحقیقات ، یک کارخانه صنعتی کوچک به منظور استفاده از ظرفیت های تبدیل پسماندها و ضایعات مرکبات از قبیل پوست ، تفاله و هسته آن ها به سوخت زیستی تجدید پذیر ، در اختیار این پروژه قرار گرفته است .

به گفته برنامه ریز این پروژه ، هر ساله بیش از 340 تن ضایعات مرکبات در این مناطق تولید می شود که زنجیره دفع و از بین بردن آن ها هزینه ای بالغ بر ده میلیون یورو را شامل می شود که در صورت موفقیت در تولید این سوخت جدید ، تحولی بزرگ در این صنعت ایجاد خواهد شد .

بر اساس اعلام مسئولان این پروژه ، پروسه تبدیل ضایعات این میزان مرکبات به سوخت در کارخانه مورد نظر ، می تواند 500 متر مکعب سوخت تولید کند که جهت راه اندازی ژنراتورهای ویژه موجود در این کارخانه کافی بوده و به این ترتیب برق مورد نیاز سالانه 333 خانه مسکونی ، تامین خواهد شد .

قابل توجه است که سرپرست این پروژه اعلام کرد ، با ساخت بیست کارخانه مشابه ، امکان تامین برق سالانه مسکونی کل منطقه سیسیل از طریق ضایعات مرکبات وجود دارد .

گفتنی است در آبان ماه سال گذشته رسانه های خبری از موفقیت دانشمندان ژاپنی در زمینه ساخت سوخت های غیر فسیلی خبر دادند . بر این اساس ، تیمی از پژوهشگران این کشور به منظور ابداع سوخت جدیدی فعالیت می کنند که بتواند جایگزین سوخت های فسیلی فعلی شده و به این ترتیب از تولید آلاینده های جوی و دی اکسید کربن جلوگیری شده و در عین حال قابلیت ها و ویژگی های کاربردی این سوخت ها را داشته باشد .

این فعالیت پژوهشی از سوی دانشگاه Mie در کشور ژاپن پی گیری شده و بر اساس گزارش های منتشر شده ، پژوهشگران این پروژه موفق به ایجاد نوعی سوخت غیر فسیلی یا سوخت سبز " biofuel " از میوه درخت پرتقال شده اند . به گفته این پژوهشگران ، سوخت فوق از محصولات غیر قابل مصرف و دور ریز و ضایعات این محصول ساخته شده و نتایج آزمایش های انجام شده بر روی این سوخت جدید ، بسیار امیدوار کننده است . بر اساس گزارش شبکه خبرگزاری فرانسه  ، این سوخت دارای کارائی بالا بوده و برای طبیعت زیان آور نیست .

این تیم تحقیقاتی برای دستیابی به سوخت سبز ، مطالعات خود را از دو سال پیش آغاز کرده بودند و این پروژه به صورت کامل با حمایت مالی و علمی دانشگاه   Mie در غرب کشور ژاپن انجام شد .

به صورت طبیعی گیاهان سبز طی فرایند فتوسنتز انرژی نوری را به انرژی شیمیائی تبدیل می‌کند . سوخت های گیاهی را می‌توان به صورت مایع و الکل و گازهایی مانند متان تولید کرد. این سوخت ها کارامد تر از چوب هستند . سوخت های زیستی به نسبت چوب ، منبع انرژی به مراتب متراکم تری هستند و فضای کمتری اشغال می‌کنند .

از مزایای سوخت گیاهی ، فراوانی دسترسی به آن و نامحدود بودن تولید مواد اولیه ان است . علاوه بر این  هنگام سوختن سوخت های گیاهی گاز های گلخانه ای تولید نمی‌شود و این موضوع به محیط زیست کمک کرده و پدیده گرمایش زمین را کاهش می دهد .

البته پیشینه بررسی و تحقیقات جهت تولید سوخت از ضایعات مرکبات محدود به موارد فوق نشده و  پیش از این پژوهشگران سوئدی نیز مطالعه و بررسی هائی جهت تولید سوخت زیستی بر پایه استفاده از پوست مرکبات و به ویژه پرتقال انجام داده  و به موفقیت هائی نیز دست یافته بودند .

منبع

تولید سوخت زیستی از روغنهای مصرف شده آشپزخانه

به کمک دستاورد محققان ایرانی ممکن شد:

تولید سوخت زیستی در آشپزخانه

سیناپرس:

عادت خوبی نیست اما ما ایرانیان غذای سرخ کرده را خیلی دوست داریم آن‌هم با روغن پر ملاط. روغنی که پس از حرارت دیدن و سرخ کردن به ماده‌ای خطرناک و سرطان‌زا تبدیل می‌شود.

البته آن را دور می‌ریزیم، اما ورود این روغن‌ها به شبکه فاضلاب مشکلات فراوانی به دنبال دارد،‌ این روغن‌های سوخته ضمن اینکه موجب گرفتگی شبکه‌های فاضلاب می‌شوند، هزینه‌های تصفیه آب را هم به شدت افزایش می‌هند و در بسیاری موارد هم نهایتا وارد چرخه طبیعت شده و موجب آلودگی‌ آب رودخانه‌ها و دریا می‌شوند. تازه این قسمت خوب ماجراست، فاجعه زمانی رخ می‌دهد که برخی سودجویان به صورت غیر قانونی این پسماندها را از رستوران‌داران و یا کارخانه‌های تولید مواد غذایی می‌خرند و با افزودن موادی آن را دوباره وارد چرخه مصرف می‌کنند یا از این مواد آلوده برای تولید مواد بهداشتی مانند صابون استفاده میکنند که موجب بروز بیماری‌های پوستی، حساسیت و حتی سرطان می‌شود. این در حالی است که می‌توان با کمک روش‌هایی این روغن‌ها را به سوخت زیستی تبدیل کرد که در کاهش آلودگی هوا و بهبود عملکرد موتور خودروها نقش به سزایی دارد.

تبدیل روغن پسماند به سوخت زیستی پیش از این توسط محققین خارجی انجام می‌شد اما  روش این کار را پژوهشگران یک واحد فناور در مرکز رشد دانشگاه علم و صنعت ایران در حدود ۲ تا ۳ سال پیش در ایران بومی کردند. آنها با یافته‌های خود موفق شدند پیشرفته‌ترین دستگاه تولید سوخت زیستی که فناوری آن تنها در انحصار آمریکا بود را در کشور بسازند. پس از آن تیم تحقیقاتی دانشگاه علم و صنعت، همکاری خود را با یک گروه غیر دولتی با نام تیم تحقیقاتی سوخت‌های زیستی ایران برای گسترش کاربرد این فناوری آغاز کرد. این گروه‌ها با حمایت دفتر کمک‌های کوچک تسهیلات محیط زیست جهانی برنامه عمران سازمان ملل متحد در ایران در طرحی مشترک با همکاری مجتمع تحقیقاتی علوم و فناوریهای پیشرفته سانان و گروه ترویجی دوستداران محیط زیست برنامه‌ای را به اجرا درآورند که ضمن ترویج استفاده از سوخت‌های زیستی، به توسعه فناوری‌های کاربردی برای عموم مردم جهت تولید این نوع سوخت پاک می‌پردازد. مهندس فاطمه صابری، مدیر پروژه، دکتر میثم طباطبایی، سرپرست تیم تحقیقات سوختهای زیستی و مهندس محمد رضا قهرمانی، سرپرست تیم مهندسی طراح و سازنده رآکتورهای تولید سوخت زیستی که به همراه تیم تحقیقاتی خود کارشان را از یک واحد فناور در مرکز رشد دانشگاه علم و صنعت ایران آغاز کردند در گفتگو با خبرنگار سیناپرس دستاوردهای خود را تشریح کردند..

بنا به گفته مهندس طباطبایی برنامه‌ای تحت عنوان «سایت منطقه ای آموزش مدیریت روغنهای پسماند خوراکی جهت تولید سوخت پاک بیودیزل در کلان شهرها» توسط گروه آنها تدوین شد که توانست حمایت مالی آغاز ارتباط گروه با دفتر کمک‌های کوچک تسهیلات محیط زیست جهانی برنامه عمران سازمان ملل متحد در ایران را کسب کند. این برنامه  در درجه اول کسانی را هدف گرفته است که بزرگترین تولید کنندگان روغن پسماند خوراکی در کشور هستند مثل رستوران‌ها ،اسنک سازی‌ها، کارخانه های صنایع غذایی. طباطبایی ضمن تاکید بر ضررهای استفاده چند باره از روغن‌های خوراکی، از فعالیت برخی سودجویان خبر می‌دهد که به پسماند روغن خوراکی، افزودنی اضافه می کنند تا به حالت اولیه روغن بازگردانده شود غافل از اینکه با چنین کاری خواص شیمیایی و سرطان زایی آنها از بین نمیرود و نمی‌توان آن‌ها را دوباره تصفیه کرد. وی همچنین به استفاده برخی از این مواد به منظور تولید صابون اشاره کرده و می‌گوید: اگر صابونی هم از این روغن‌ها تولید شود باعث سرطان پوست میشود یعنی به هیچ عنوان این نباید وارد چرخه شود چه مصرفی چه غیر مصرفی. برخی هم این روغن‌ها را خریده و برای غذای دام و طیور استفاده می کنند که باز سرطان زاست چرا که مواد آلوده بدینصورت داخل گوشت مرغ، گاو یا گوسفند می‌شود و دوباره گوشت آنها حالت جهش ژنتیکی شده و عامل سرطان را داشته باشد.

تبدیل روغن پسماند به سوخت پاک

سرپرست تیم تحقیقات سوختهای زیستی توضیح می‌دهد، طی برنامه‌ای که برای ترویج استفاده صحیح از روغن پسماند خوراکی در حال اجراست، به رستوران داران و اسنک‌ سازی‌ها و کارخانجاتی که مواد غذایی تولید میکنند مثل تولید کنندگان تن‌ماهی و غذاهای آماده که روزانه چند تن روغن پسماند خوراکی دارند آموزش داده می‌شود که با یک دستگاه ساده و کاملا خودکار روغن‌های پسماند خود را به سوخت زیستی تبدیل کنند. طبق اظهارات طباطبایی، کار با این دستگاه پیشرفته که فناوری آن کاملا بومی است و درراستای همین برنامه ساخته شده بسیار ساده است، به گونه‌ای که حتی نیازی نیست حتما پرسنلی برای آن استخدام شود. سوخت تولیدی هم می‌تواند در خودروهای سنگین و دیزلی که برای حمل و نقل تولیداتشان دارند استفاده شود.

راه‌های درآمدزایی صحیح از روغن پسماند

سوخت زیستی را می‌توان فروخت. بنا به گفته طباطبایی در حال حاضر برخی شرکت‌های خصوصی جهت بازاریابی سوخت زیستی با آنها همکاری می‌کنند علاوه بر این یک شرکت خصوصی که از بزرگترین شرکتهای وارد کننده و توزیع کننده ژنراتورهای صنعتی در ایران است با همکاری تیم تحقیقاتی سوختهای زیستی محصول جدیدی را بر مبنای سوخت زیستی تولید شده از روغن پسماند، ساخته و روانه بازار کرده که باعث افزایش طول عمر موتور و کاهش آلاینده های آن میشود و به صورت ویژه ای روی موتورهای دیزل تاثیر میگذارد. این شرکت خصوصی برای تشویق مشتریان خود جهت استفاده از این افزودنی برای کمک به حفاظت از محیط زیست در صورتی که  مشتریان از این افزودنی استفاده کنند، تشویق‌هایی را قرار داده  مثلا مدت زمان گارانتی را از یکسال به یکسال و شش ماه افزایش داده است.

تولید سوخت زیستی در مدرسه

یکی دیگر از اهداف برنامه اجرا شده با همکاری سازمان ملل، ترویج تبدیل روغن پسماند خوراکی به سوخت زیستی در میان جوانان و نوجوانان است. در این راستا بنا به گفته مهندس صابری، کارگاه­هایی در سطح مدارس تیزهوشان کشور از جمله دبیرستان علامه حلی تهران و مجتمع آموزشی شهید سلطانی کرج برگزار شده که در آن دانش آموزان با معضلات ناشی از ورود مجدد روغن پسماند خوراکی به محیط زیست و چرخه مصرف و همچنین مزایای تبدیل آن به سوخت پاک آشنا شدند و در ادامه کارگاه با دریافت آموزشهای عملی لازم، بخشی از سوخت مورد نیاز مدرسه خود را با استفاده از دستگاههای تولید خودمان از روغنهای پسماند خوراکی تولید و درحضور مدیران و مسئولان این سوخت پاک را در خودروهای مدرسه سوخت‌گیری کردند.

شرکت کنندگان در این کارگاه‌ها ضمن فراگیری نحوه کار با دستگاه، آموزشهای محیط زیستی یاد می‌گیرند که به چه صورت مدیریت ضایعات روغن‌های پسماند خود را داشته باشند همچنین به صورت عملی با نحوه تولید گازوئیل زیستی یا بایو دیزیل آشنا میشوند و در پایان دوره به آنها گواهینامه داده میشود که تاییدیه سازمان ملل را دارد.

این کارگاه‌ها کاملا رایگان است و با حمایت دفتر کمک‌های کوچک تسهیلات محیط زیست جهانی برنامه عمران سازمان ملل متحد در ایران به صورت یک دوره یک یا دو روزه برگزار می‌شود و مجری آن نیز شاخه ترویجی گروه دوستداران محیط زیست  است.

مزایای سوخت زیستی تولید شده از روغن پسماند خوراکی

بایودیزل یا سوخت زیستی، جایگزین سوخت‌های نفتی است. این سوخت از منابع تجدید پذیر ازجمله هر نوع روغن گیاهی و جانوری تولید میشود. بنا بر گفته مهندس قهرمانی، بایو دیزل میتواند تا 20 درصد بدون هیچ دغدغه ای با گازوئیل نفتی مخلوط شود و لازم نیست موتورها یا پمپهای سوخت رسانی تغییر پیدا کنند و چه در موتور دیزلی که ثابت باشد مثل ژنراتور و چه در موتوردیزلی که متحرک باشد میتواند استفاده شود و این سوخت نه تنها قابلیت‌های سوخت نفتی را دارد بلکه ویژگی‌های بهبود دهنده هم دارد.اگر تنها ۲ درصد از آن به عنوان افزودنی به سوخت نفتی افزوده شود روانکاری موتور را چندین برابر می‌کند و باعث افزایش طول عمر موتور میشود در عین حال باعث بهسوزی میشود و کاهش آلاینده‌های محیط زیستی را به همراه دارد. لازم به ذکر است که افزودن بیودیزل به گازوئیل مصرفی ماشین آلات موجب کاهش چشمگیر آلایندگی این ماشینها میگردد به طوری که جایگزینی هر لیتر گازوئیل با بیودیزل منجر به کاهش دفع گاز دی اکسید کربن به میزان 3 کیلوگرم می شود که از نظر محیط زیستی شایان توجه است. استفاده از بیویزل همچنین باعث شستشوی موتور و افزایش عمر مفید آن می گردد.

در حالیکه بایودیزل امروزه در اولویت خیلی از کشورهای توسعه یافته قرار گرفته است تا جایگزین سوخت‌های فسیلی شود، اما طبق اظهارات قهرمانی در ایران، به دلیل پایه اصلی موتور خودروها، نهایتا به میزان 20 درصد می تواند مورد استفاده قرار گیرد که البته همین میزان، می‌تواند آلودگی هوای ناشی از خودرو را به میزان 40 درصد کاهش دهد.

مطالب مرتبط

 ایران به فناوری سوخت زیستی دست یافته است

 چالش‌ها و پیشرفت‌های تولید سوخت زیستی

 سهم سوخت زیستی در حمل و نقل جاده‌ای

 تولید سوخت از زباله های ارگانیک شهری

 افزایش رشد درختان با دستکاری ژنتیک

 تولید انرژی الکتریکی از ضایعات مرکبات

 مزارع تولید سوخت زیستی جایگزین دشت های ایالات متحده

 تولید سوخت از ضایعات چربی حیوانی