نانوتکنولوژی و محیط زیست کاربرد نانوتکنولوژی برای کاهش آلودگی خودروها

آلودگی هوا و چگونگی حذف آن مدتهاست که ذهن مهندسان طراح شهری را به خود مشغول کرده است شاید نانوتکنولوژی بتواند در شهرهای بزرگ جهان آلودگی های ناشی از وسایل نقلیه را کاهش دهد ایده اولیه که در دانشگاه آکسفورد شکل گرفته است

کد خبر: ۱۱۱۰۳

استفاده از یک افزودنی در سوخت است که موجب کاهش انتشار آلاینده های وسایل نقلیه دیزلی و موتورهای گازوئیلی می شود اکسونیکا گروهی در دانشگاه آکسفورد است که در جهت اصلاح مراحل احتراق سوخت کار می کند نتایج تحقیقات به صورت عملی در اتوبوس های شهری هنگ کنگ آزمایش خواهد شد. اگر همه چیز بخوبی پیش رود، با این افزودنی سوخت ، انتشار آلاینده ها کاهش خواهد یافت به گفته گارت واکفیلد معاونت تحقیقاتی اکسونیکا هنگامی که سوخت به طور کامل بسوزد، به دی اکسید کربن و آب تبدیل شده و انرژی لازم را تولید خواهد کرد اما همیشه پس مانده هایی از سوخت به صورت دود از اگزوز خارج می شود و به همین دلیل شما هرگز یک واکنش کامل نخواهید داشت.اکسونیکا در جستجوی این است که این مساله بزرگ را با یک کار خیلی کوچک حل کند دانشمندان همیشه سعی کرده اند تا افزودنی هایی به سوخت اضافه کنند که تمیزتر بسوزد اما افزودنی های استفاده شده توسط آنها خیلی بزرگ بوده و به همین دلیل تمایل به ته نشینی در کف محفظه سوخت دارند.به گفته کوین متوز، مدیر اجرایی ارشد اکسونیکا، مفهوم اضافه کردن موادی برای بهتر سوختن بیش از 20 سال قدمت دارد اما علم پیشرفت کرده و در حال حاضر می توانیم افزودنی های فوق العاده ریزتری بسازیم اکسونیکا از نانوتکنولوژی برای در هم شکستن افزودنی و پخش یکنواخت آن در سوخت بهره می گیرد ماده خرد شده با ابعاد5 تا10 نانومتر با یک اسید چرب پوشانده می شود. این مواد به قدر کافی کوچک شده اند تا با سوخت بخوبی مخلوط شوند و به قدر لازم نیز بزرگ هستند تا تاثیرگذار باشند طبق ادعاهای محققان ، این ماده در هر دو محیط غنی و فقیر از اکسیژن کارایی دارد و می تواند کمبود یا مازاد اکسیژن را جبران کند.اکسونیکا یکی از چندین شرکت برخاسته از دانشگاه آکسفورد است که در پی تجاری سازی اکتشافات دانشکده های مهندسی و بیوشیمی این دانشگاه است بخش تحقیقات نانوتکنولوژی این شرکت علاوه بر افزودنی های سوخت ، در حال حاضر سعی خود را در زمینه صفحات آفتابی ، محصولات فسفری ضد جعل و نشانگان زیستی متمرکز کرده است در همه موتورها وقتی قطره ای از سوخت به محفظه احتراق می رسد با یک جرقه انفجار صورت می گیرد اگر محیط از اکسیژن غنی باشد دود اگزوز به صورت منواکسید کربن خارج می شود و اگر فاقد اکسیژن کافی باشد وسیله نقلیه اکسیدهای سمی پخش خواهد کرد و حال آن که به گفته محققان این افزودنی نشان داده است که می توان خروجی دودکش ماشین ها را به گازهای با ضرر کمتر تغییر داد. آزمایش های انجام شده در انگلیس نیز این امر را تایید می کنند براساس مطالعات به عمل آمده درباره میزان انتشار آلاینده های وسایط نقلیه در ایستگاه های اتوبوس ، می توان گفت که وجود این افزودنی ، میزان ذرات منتشر شده در هوا را تا45 درصد و میزان مصرف سوخت را تا10 درصد کاهش می دهد.اما اکسونیکا به یک محیط واقعی برای آزمایش نیاز دارد تا به ارقام واقعی تری دست یابد شهرداری هنگ کنگ در نظر دارد به استفاده آزمایشی از این افزودنی جدید اقدام کند.اتوبوس های شهری و وسایط نقلیه دولتی که طی چند ماه به این سوخت مجهز شده اند در آوریل 2002 شروع به کار کرده اند. این موضوع می تواند سود چشمگیری را برای موسسه های دولتی ، پلیس ، آتش نشانی و بعضی افرادی که مسوول کشف مواد شیمیایی زیان بخش هستند به همراه داشته باشد.برخی از ناظران هشدار می دهند که برای جلوگیری از تکرار اشتباهات تاریخی تلاش های اکسونیکا باید با احتیاط تحت نظر گرفته شوند پیتر ویدرکر مدیر پروژه زیست محیطی می گوید: ما افزودنی های زیادی را دیده ایم که در گذشته مورد استفاده قرار گرفته و اثرات منفی داشته اند مانند متیل تری بوتیل اتر و منیزیم اخیرا بیشتر تلاش ها برای کاهش آلودگی در گستره جهانی بر روی موتورهای دیزلی متمرکز شده است این موتورها منبع اصلی نیرو در جهان برای موتورهای تا 5 هزار اسب مانند اتوبوس های شهری هستند.براساس آمار سازمان بین المللی انرژی ، اتوبوس های دیزلی 93 درصد اتوبوس های ایالات متحده را تشکیل می دهند و در اروپا نیز اتوبوس های شهری سهم مشابهی دارند. به هر حال این موتورها ذرات بیشتری را نسبت به موتورهای بنزینی مجهز به مبدل های کاتالیستی منتشر می کنند در صورت استفاده از یک فیلتر تخلیه مناسب ، می توان با کاهش گوگرد موجود در سوخت ، مقدار ذرات تولید شده به وسیله یک وسیله نقلیه را تا نود درصد کاهش داد از این رو، اتحادیه اروپا، کانادا و ایالات متحده برای کاهش مقدار گوگرد به وضع قوانینمحدود کننده اقدام کرده اند.لئوفالتون ، عضو سازمان بین المللی انرژی می گوید: در سال 2005 که قوانین جدید اروپا وضع شود، انتشار ذرات حاصل از موتور دیزل تا نود درصد کاهش یافته و احتمالا در آن زمان بعضی از روش های کنونی برای کاهش آلاینده ها، دیگر از کارایی چندانی برخوردار نخواهد بود بنابراین اکسونیکا بازار خود را در کشورهای در حال توسعه پیدا می کند اتوبوس های قدیمی که بیشترین سهم انتشار ذرات را دارند، برای سالها در این کشورها در چرخه استفاده عمومی قرار می گیرند. هزینه خرید یک اتوبوس دست دوم در کشورهای در حال توسعه بین 10 هزار تا40 هزار دلار برآورد می شود. در حالی که قیمت تمام شده یک اتوبوس دیزلی نو که با استانداردهای اتحادیه اروپا مطابقت داشته باشد، حداقل بین 100 هزار تا150 هزار دلار برآورد می شود. برای یک اقتصاد در حال توسعه با منابع محدود، اولویت انتخاب با مواردی است که ارزان باشند. لیکن کیفیت هوا غنی و فقیر نمی شناسد و تمام کشورها مجبور به تلاش در جهت بهبود کیفیت آن هستند آلودگی های ناشی از موتورهای احتراقی ، معضلی است که اکثر کلانشهرهای دنیا با آن مواجهند این آلودگی ها گاهی فعالیت اجتماعی را به دلیل تهدید سلامت انسان مختل می کنند بنابراین هرگونه موفقیت در زمینه کاهش آلودگی های ناشی از وسایل نقلیه ، بازار بسیار وسیعی را در پیش رو خواهد داشت شرکت های غربی در تلاشند علاوه بر بازار کشورهای پیشرفته ، با بررسی شرایط اقتصادی کشورهای در حال توسعه ، بازارهای دست نخورده این کشورها را نیز تصاحب کنند به نظر می رسد با اتخاذ روش های درست می توان قسمتی از بازارهای منطقه )یا لااقل بازار داخلی ( را نصیب کشور کرد که این می تواند از طریق همکاری با کشورهای دیگر یا استفاده از دانش فنی سایر کشورها در کنار استفاده از توانمندی های داخلی باشد به این ترتیب شاید ایران بتواند شریک شرکت های پیشرو غربی در منطقه باشد.نکته دیگر این که در فناوری های قدیمی و نیز فناوری هایی که در مرحله بلوغ چرخه عمر خود قرار دارند نوآوری بسیار دشوار است در حالی که در فناوری های نوین همچون نانوتکنولوژی به دلیل نو بودن و گستردگی حوزه تاثیر نانوتکنولوژی امکان نوآوری بسیار زیاد است به طوری که حتی در داخل کشور نیز می توان حوزه های جدیدی را پیدا کرد که علاوه بر داشتن چشم انداز روشن از لحاظ بازار تا حد زیادی بکر و دست نخورده باقی مانده باشند.