نوع جدید ابر جاذب ها به حل بحران کمبود آب کمک می کنند

ایران به عنوان کشوری با آب و هوای خشک و نیمه خشک ، همواره با مشکل کمبود آب روبه روست.

کد خبر: ۳۲۰۰۱

یکی از مسائل مهم بخش مصرف آب مساله آبیاری در کشاورزی است که در تولید محصولات مختلف با کیفیت مطلوب اهمیت بسیاری دارد. از مشکلات این بخش ، نفوذ آب ناشی از بارندگی و آبیاری به لایه های زیرین خاک و دور از دسترس ریشه گیاه است که به مشکل کمبود آب دامن می زند. بنابراین ارائه راهکارهایی در جهت بهینه سازی مصرف آب در کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخورداراست . یکی از پژوهشگران کشورمان در دانشگاه امیرکبیر، موفق به تهیه نوع جدیدی از ژلهای موسوم به ابر جاذب شده است که با جذب آب و سپس دفع تدریجی آن کمک بسیاری به کاهش مصرف آب در هنگام آبیاری گیاهان می کند. دکتر سعیدی ، مجری این طرح به پرسشهای ما پاسخ می دهد:

ابرجاذب ها چه موادی هستند و چگونه به آبیاری کمک می کنند؛
هیدروژن ها یا ابر جاذب های پلیمری به موادی گفته می شود که قادر به جذب آب هستند، ولی در آب حل نمی شوند. علت جذب آب در این مواد گروههای آبدوستی است که در ساختار زنجیره های اصلی شبکه وجود دارد و علت عدم حلالیت آنها در آب به دلیل اتصالات عرضی بین زنجیرهاست که پلیمر را به شکل 3بعدی در می آورد. این خصوصیات باعث کاربرد بسیار وسیع این مواد در صنایع مختلف نظیر داروسازی ، پزشکی ، لوازم بهداشتی ، کشاورزی شده است از مهمترین مصارف این مواد، کاربرد در آبیاری است . این ابرجاذب ها ابتدا به صورت پودرخشک هستند که براحتی می توان آن را با خاک مخلوط کرد. این ذرات پودری در زمان بارندگی و آبیاری که آب وارد زمین می شود، با جذب آب به صورت ژل در می آیند و مقدار زیادی آب را در خود ذخیره می کنند و به این ترتیب از هدر رفتن آب و املاح مفید خاک به لایه های زیرین و دور از دسترس ریشه گیاه جلوگیری می شود. این ژلها به صورت منابع آبی در خاک عمل می کند و زمانی که رطوبت خاک کم شود، به طور تدریجی آب را به خاک می دهد. این ژلها با فرآیندهای تورم و رهایش متوالی که انجام می دهند، باعث ایجاد تخلخل در ساختار خاک می شوند که وجود این تخلخل امکان جریان آب و هوا را در خاک فراهم می کند. استفاده از این مواد باعث می شود که اولا، فواصل آبیاری طولانی تر شود. ثانیا، میزان مصرف آب بسیار کمتر شود. ضمن این که بسیاری از املاح مفید خاک هم هدر نمی رود. بر این اساس ، با توجه به این که ایران از نظر آب و هوایی جزو مناطق خشک و نیمه خشک جهان محسوب می شود، استفاده از روشهای کاهش مصرف آب از جایگاه ویژه ای برخوردار است .
شما این ابرجاذب ها را چگونه تهیه کردید؛
ما این پلیمر را از مونومرهای آبدوست نظیر اکریلیک اسید توام با فرآیند شبکه ای کردن تهیه کردیم . ژل تهیه شده ، قابلیت جذب 3هزار برابر وزن خشک اولیه خود را داراست . انواع آنیونی این ژلها که دارای بار منفی است ، پیش از این نیز کاربرد داشته است ؛ ولی نوعی که ما تهیه کردیم ، نوع کاتیونی است که ساختار شبکه زنجیر اصلی آن حاوی بار مثبت است .
نوع کاتیونی چه مزایایی نسبت به نوع آنیونی دارد؛
هیدروژن های آنیونی در حضور بعضی یونهای موجود در خاک ، دچار پدیده تعویض یون شده و خصوصیات جذب آب خود را بشدت از دست می دهند؛ اما نوع کاتیونی ضمن برخورداری از خصوصیات جذب بسیار بالا از ثبات و پایداری خوبی نیز برخوردارند.