گام جدید محققان کشور؛
رهایی از آلودگی هوا و تامین انرژی با تولید ریز جلبک از co2حبیب 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.
دستاوردی متفاوت از محققان ایرانی:
با این قلم روی آلودگی سبزی و میوه ها خط بکشیدسعید سامانی مجد،مدیر عامل شرکت دانش بنیان بهین آب زنده رود دراین خصوص گفت : ایده ساخت قلم از جایی شروع شد که در جنوب اصفهان وشهرستان های استان از طریق گزارش های مردمی نوعی بیماری گوارشی گزارش شد، بعداز این شایعات بود که مرکز بهداشت و دانشگاه علوم پزشکی اعلام کرد منبع این آلودگی ضدعفونی نکردن سبزی و میوه هاست که باعث بیماری شده و باید در شستشوی سبزی و میوه از روش های معمول استفاده شود.
وی افزود: دراین شرایط با توجه به فعالیت های گذشته ما در خصوص گند زدایی استخرها و آب آشامیدنی طرحی را ارائه دادیم که طی فرآیندی می توانست سبزی و میوه های آلوده را ضدعفونی کند.
سامانی تصریح کرد: قلم ضدعفونی بکو فناوری دانشبنیان جدیدی است که با استفاده از دانش الکتروشیمی و متالورژی، توانایی تولید محلول ضدعفونی کنندهای را با استفاده از الکترولیز محلول نمکطعام دارد. این محلول حاوی مقادیری کلر فعال به شکل هیپوکلریت سدیم و اکسیدانهایی از جمله ازن، آباکسیژنه و دیاکسیدکلر است که قدرت گندزدایی بسیار بالایی دارد.
سامانی تاکید کرد: طبق آزمایشهای انجام شده با ضدعفونی توسط این فرآیند نه تنها آلودگی به طور کامل از بین می رود بلکه عمر میوه و سبزیجات تا دوبرابر افزایش می یابد؛ چرا که باکتری هایی که ایجاد فساد می کنند از این طریق در مواد ازبین میروند و فساد دیرتر اتفاق می افتد.
وی افزود : امروزه در دنیا کاربردهای متنوعی برای این محلول عنوان شده که از جمله آنها می توان به ضدعفونی مواد خوراکی مانند سبزیها و میوه ها، ضدعفونی وسایل و فضاهایی همانند یخچال، فریزر، سینک ظرفشویی و دستشویی، سرویسهای بهداشتی، حمام، وان، البسه، ظروف آشپزخانه اشاره کرد.
سامانی گفت: این محصول تایید و تجاری سازی شده است و به صورت سفارشی به فروش می رسد .
کارشناسان پیش بینی می کنند در آینده ای نه چندان دور ، استخرهای شنای عمومی صد در صد طبیعی گسترش پیدا کنند . در این گونه استخرها برای تصفیه آب آن از هیچ گونه مواد شیمیایی استفاده نشده و تنها با کمک گیاهان ، آب آن تمیز و تصفیه می شود .
این موضوع در حالی است که به تازگی استخرهای شنای طبیعی نسبت به استخرهای خصوصی ، طرفداران زیادی پیدا کرده است . نمونه ای از این گونه استخرها ، استخر طبیعی Beaune Côté Plage در فرانسه است . این استخر از یک سیستم طبیعی بر خوردار است که در آن گیاهان و میکروارگانیسم ها به شکل طبیعی به تصفیه آب پرداخته و باعث می شوند تا آب شفاف و سالم و تمیز بماند .
این استخر نیازی به تعویض آب ندارد چرا که به وسیله مداری بسته ، مراحل تصفیه آب در آن انجام می شود . گیاهان آب را فیلتر کرده و سپس آب از حوضچه های بازیابی می گذرد و پس از خالص و تصفیه شدن دوباره به استخر اصلی باز می گردد . در زیر استخر ده کیلومتر لوله وجود دارد که در طول روز چند بار مورد بررسی قرار می گیرند .
دامپن کوردیلوس (Damien Cordelois) تکنیسین این استخر در رابطه با ویژگی های فنی آن می گوید : " ما در حال حاضر چهار پمپ داریم که هر 24 ساعت مشغول انتقال آب هستند . در طول 12 ساعت تمام حجم آب استخر یک بار چرخه بازیافت را به طور کامل طی می کند . "
البته باید اذعان داشت که این سیستم از مشکلاتی نیز برخوردار است . در طول هفته چهار بار آب مورد آنالیز قرار می گیرد تا از کیفیت خوب آن اطمینان حاصل شود و این که گیاهان به فعالیت و انجام کار تصفیه مشغول هستند یا نه . باید هر روز کف استخر برس کشیده شود . کسانی که در نظر دارند از این استخر استفاده کنند باید همچنان هر بار قبل از ورود به استخر دوش بگیرند و از مصرف کرم های ضد آفتاب خودداری کنند تا آب استخر تازه و شفاف بماند .
نمونه ای دیگر از این استخرهای طبیعی که با محیط زیست نیز سازگار است ، در باشگاه کینگز کراس پاند در قلب لندن (King’s Cross Pond Club) قرار دارد . این استخر شنای طبیعی با مساحت 400 متر مربع ، قادر است تا روزانه 160 شناگر را پذیرا باشد . گیاهان و سیستم فیلترهای مشابه آب نیز در این استخر به تصفیه و تمیز کردن آب می پردازند و دمای آن را همواره در حداکثر 25 درجه سانتی گراد نگاه می دارند .
قابل ذکر است که در واقع این نخستین استخر حمام عمومی آب شیرین در فضای آزاد در انگلستان است . در حال حاضر در کشور فرانسه دوازده نمونه از این استخرها وجود دارد و در کشور آلمان نیز در حدود صد استخر که بیشتر آن ها فقط می توانند در طول دو ماه تابستان باز بوده و پذیرای شناگران باشند ، در حال فعالیت است .
کریستوف لویسین (Christophe Lucien) که در فرانسه زندگی می کند ، پشت حیاط خانه اش استخری طبیعی ایجاد کرده است که می تواند هفت ماه در سال از آن استفاده کند . او در این رابطه می گوید که هزینه و وقت کم تری را به طور منظم صرف این استخر طبیعی می کند .
قابل ذکر است که هزینه ساخت استخرهای خصوصی طبیعی در اروپا بین 30 تا 80 هزار یورو هزینه در بر خواهد داشت .
به کمک دستاورد محققان ایرانی ممکن شد:
تولید سوخت زیستی در آشپزخانهالبته 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.