با راه‌اندازی سامانه تصفیه آب آشامیدنی با استفاده از فناوری نانو در 5 شهر استان كرمان، به‌زودی خواهیم شنید
آب کرمان؛ چه گوارا!
آشامیدن آب سالم از نیازهای اولیه بشر برای ادامه حیات است. با وجود تلاش‌های بسیار زیادی كه در چند دهه گذشته برای فراهم كردن آب سالم و ساماندهی پساب‌های شهری و صنعتی در تمام كشورها صورت گرفته، بر اساس آمار سازمان بهداشت جهانی همچنان دو میلیارد نفر در جهان از نعمت دسترسی به آب آشامیدنی سالم محرومند و سالانه بیش از 485 هزار نفر بر اثر آشامیدن آب آلوده جان خود را از دست می‌دهند. تأمین آب شرب در كشورهایی با اقلیم گرم و خشك مانند كشور ما كه بعضا آب‌های زیرزمینی به دلیل وجود نمك، املاح فراوان و فلزات سنگین علاوه بر ملاحظات میكروبی به شوری‌زدایی نیز احتیاج دارند، به فناوریهای پیشرفته‌تری نیاز خواهد داشت. در این باره به‌تازگی یكی از مجموعه‌های دانش‌بنیان فعال در حوزه آب آشامیدنی قرار است با كمك فناوری نانو، آب آشامیدنی پنج شهر استان كرمان را با هزینه بسیار كمتری نسبت به روش‌های معمول تصفیه آب، در مدت شش ماه به بهره‌برداری برساند؛ اتفاق خوبی كه می‌تواند برای استان‌های دیگر كشور كه دچار تنش آبی هستند نیز بیفتد.
شركت دانش‌بنیان «پیام‌آوران نانوفناوری فردانگر» با هدف توسعه فناوری نانو و كاربردی كردن این فناوری در حوزه‌های گوناگون صنعتی فعالیت خود را به صورت رسمی از سال 86 آغاز كرد. این شركت پس از پژوهش‌های بسیار در حوزه‌های گوناگون صنعتی در سال 93 موفق به استفاده از دانش و فناوری‌هایی بر پایه نانوفناوری در زمینه تصفیه و بهبود كیفیت آب شرب، از جمله حذف فلزات سنگین به‌ویژه آرسنیك از آب آشامیدنی شد. دانش فنی و فناوریهای بومی‌سازی شده در این شركت در زمینه‌های گوناگون دیگر مانند نفت و انرژی و صنایع غذایی نیز در حال توسعه است، اما نگرانی فزاینده در مورد تأمین آب آشامیدنی در كشور و جهان موجب شد این مجموعه تمركز ویژه‌تری بر فناوریهای مورد نیاز در زمینه تصفیه آب داشته باشد و خوشبختانه این بخش از فعالیت‌هایشان در حال حاضر به مرحله تجاری‌سازی رسیده است. به این ترتیب این شركت دانش‌بنیان پس از اجرای موفق طرح تصفیه آب شهری با ظرفیت 3500متر مكعب در استان اردبیل، این بار در رقابت با سایر مجموعه‌های فعال در حوزه تصفیه آب آشامیدنی شهری، برنده مناقصه شركت آبفای استان كرمان شد. این قرارداد به منظور بهبود كیفیت آب شرب با فناوری جدید این شركت دانش‌بنیان از چاه‌های آب محدود پنج شهرستان استان كرمان كه نیاز به جداسازی فلزات سنگین و رفع شوری برای رفع نیاز آب مصرفی مردم دارند، منعقد شده است. ظرفیت سامانه‌های طراحی شده برای این پنج شهر در مجموع 30 هزار متر مكعب در شبانه‌روز خواهد بود كه در مدت شش ماه به بهره‌برداری خواهد رسید.
استفاده از نانوذرات در تصفیه آب
استفاده از فناوری نانو در سال‌های اخیر توانسته تحول عظیمی در بحث تصفیه آب شرب و پساب‌های خانگی ایجاد كند. ویژگی‌های فیزیكی و شیمیایی در مقیاس نانو تا چند برابر افزایش پیدا می‌كند و همین موضوع نانوذرات را به تركیباتی جذاب برای پژوهش‌های تصفیه آب و تولید جاذب‌ها تبدیل كرده است. مهندس بهاره كاویانی، مدیرعامل این شركت دانش‌بنیان، درخصوص ویژگی فناوریهای بومی‌سازی شده در این شركت به جام‌جم می‌گوید: «دانش فنی ما در حوزه تولید نانوذرات فلزی كه ابتدای فعالیت‌های شركت به آنها دست یافته بودیم، مقدمه‌ای برای گسترش فناوریهای جدید و به‌روز مبتنی بر فناوری نانو در زمینه تولید جاذب‌های مورد نیاز برای تصفیه آب شد.» وی با اشاره به این كه در حال حاضر سه فناوری متفاوت در زمینه تصفیه آب در این مجموعه توسعه پیدا كرده است، اشاره می‌كند: «در فناوری اول از نانوحباب‌ها برای جداسازی فلزات سنگین و به صورت تخصصی آرسنیك استفاده می‌شود (تصویر پایین). این فناوری امكان جداسازی فلزات سنگین را با كاهش انرژی و مواد شیمیایی مصرفی كارآمدتر كرده و هزینه نهایی آن نیز به‌مراتب پایین‌تر از سایر روش‌های معمول خواهد بود. یكی دیگر از فناوریهای توسعه یافته در مجموعه ما استفاده از الكترودیالیز به منظور جداسازی یون‌های آلاینده مانند نیترات از آب با بازده بالاتر بود كه در سال 95 برای اولین‌بار در كشور معرفی شد. با استفاده از فناوری نانو در این روش، كارایی آن را افزایش داده‌ایم. این روش همچنین برای شوری‌زدایی آب‌های لب‌شور (آب‌های زیرزمینی كه میزان نمك آنها بالاتر از حد مجاز آشامیدن و كمتر از آب دریاست) نیز كارآمد بوده است. جدیدترین دستاورد ما در این حوزه نیز مربوط به تولید دانه‌های جاذبی است كه بر پایه نانوذرات آهن تولید شده‌اند و به صورت تخصصی آرسنیك را - كه از عمده‌ترین آلودگی‌های منابع آب شرب كشور هستند - با كارایی بالا جداسازی می‌كند.» كاویانی تصریح می‌كند: «نانوذرات به كار رفته در این فناوری به هیچ‌عنوان آزادسازی نداشته و خطری برای مصرف‌كننده نخواهد داشت. مخازن حاوی ذرات جاذب به دلیل جذب شیمیایی میان نانوذرات آهن و آرسنیك، باید به صورت دوره‌ای تعویض شوند تا كارایی حداكثری آنها حفظ شود.»
كیفیت بالاتر و هزینه كمتر
زیر چتر نانو
استفاده از فناوری نانو معمولا این ذهنیت را ایجاد می‌كند كه قرار است كیفیت چند‌برابر بهبود پیدا كند. كاویانی در پاسخ به جام‌جم در مورد تفاوت كیفیت آب خروجی از تصفیه‌خانه نانویی با تصفیه‌خانه‌های رایج می‌گوید: «درخصوص معیارها و تركیبات آب آشامیدنی استانداردهای ویژه‌ای وجود دارد و تمام روش‌های تصفیه آب باید به گونه‌ای طراحی شده باشد كه بتوانند استانداردهای مشخص شده را به دست بیاورند. بنابراین گرچه ممكن است تفاوت آشكاری در كیفیت آب تصفیه شده با جاذب‌های نانویی شركت ما و روش‌های رایج وجود نداشته باشد، اما این روش با توجه به كارایی حداقل دو برابر بیشتر جاذب‌ها، هزینه تمام شده بسیار كمتری خواهد داشت. در عین حال استفاده از تركیبات شیمیایی كه ممكن است عوارض جانبی به دنبال داشته باشند به میزان چشمگیری كاهش خواهد یافت.»
البته باید توجه داشت با توجه به نوپابودن این فناوری در داخل كشور هنوز استانداردهای تخصصی متناسب با آن در وزارت نیرو، سازمان آب‌وفاضلاب و وزارت بهداشت تعریف نشده است. به گفته كاویانی، این مجموعه دانش‌بنیان به عنوان بنیانگذار این فناوری در داخل كشور با حمایت ستاد ویژه فناوری نانو در پی تدوین استانداردهای مورد نیاز كشور برای تأیید و كنترل كیفی چنین فناوری‌هایی مطابق با اصول و استانداردهای جهانی است كه قاعدتا تصویب آن با توجه به این كه این موضوع هنوز متولی مشخصی ندارد، فرآیند زمانبری خواهد بود.
حمایت از دانش‌بنیان‌ها، حمایت از اشتغال جوانان
این شركت دانش‌بنیان كه ابتدا با همكاری چهار نفر شكل گرفته بود، در حال حاضر با توسعه فعالیت‌هایش به طور مستقیم برای بیش از 20 نفر نیروی متخصص و كاردان در بخش تحقیق و توسعه و كارخانه صنعتی اشتغال‌زایی داشته است. به گفته مدیرعامل این شركت با واگذاری طرح بزرگ تصفیه آب شهرهای استان كرمان با ظرفیت 30 هزار مترمكعب در روز، اکنون نیاز به جذب نیروهای جدید كاری برای بخش‌های مختلف كارخانه در حدود دو برابر ظرفیت فعلی خواهد داشت. همچنین با توجه به نیازهای سازه‌ای این طرح كه قرار است به صورت برون‌سپاری به پیمانكار‌های دیگر واگذار شود، اشتغال‌زایی‌های غیرمستقیم نیز به همراه خواهد داشت؛ ضمن این كه راه‌اندازی چنین تأسیساتی در شهرهای كوچك و روستاها می‌تواند امكان اشتغال‌زایی بیشتری برای ساكنان بومی این مناطق نیز فراهم كند.
اقتصاد پویا، ضامن شكوفایی فناوری
در شرایط حساس كنونی كشور كه با تحریم‌های دشمنان روبه‌رو هستیم، بسیاری از صنعتگران كشور برای تبادلات ارزی ناشی از صدور دانش‌فنی و فناوری به سایر كشورها با مشكلات جدی روبه‌رو شده‌اند.
به گفته كاویانی، مدیرعامل این شركت دانش‌بنیان، تا زمانی كه فضای كسب‌وكار و اقتصاد كشور پویایی كافی نداشته باشد، فناوران نیز نمی‌توانند از تمام ظرفیت و توانمندی خود استفاده كنند. وی تصریح می‌كند: «به دلیل مشكلات اقتصادی تحمیل شده بیشتر فناوران كشور با مشكلاتی مانند دشواری‌های واردات مواد اولیه كه از نیازهای ابتدایی صنایع گوناگون است روبه‌رو هستند. این موضوع موجب شده فناوران و صنعتگران به جای تمركز بر حل مشكلات موجود در كشور و معرفی فناوریهای جدید و به‌روز، درگیر رفع نیازهای اولیه‌شان باشند.
از سوی دیگر پیشرفت فناوری و صنعت در محیط بسته و محدود كه فضای رقابتی وجود ندارد اقبال چندانی نخواهد داشت. برای ایجاد پویایی در فضای فناوری و صنعت كشور به ارتباط با سایر كشورها نیاز داریم.»
استفاده از نانوذرات در تصفیه آب
استفاده از فناوری نانو در سال‌های اخیر توانسته تحول عظیمی در بحث تصفیه آب شرب و پساب‌های خانگی ایجاد كند. ویژگی‌های فیزیكی و شیمیایی در مقیاس نانو تا چند برابر افزایش پیدا می‌كند و همین موضوع نانوذرات را به تركیباتی جذاب برای پژوهش‌های تصفیه آب و تولید جاذب‌ها تبدیل كرده است. مهندس بهاره كاویانی، مدیرعامل این شركت دانش‌بنیان، درخصوص ویژگی فناوریهای بومی‌سازی شده در این شركت به جام‌جم می‌گوید: «دانش فنی ما در حوزه تولید نانوذرات فلزی كه ابتدای فعالیت‌های شركت به آنها دست یافته بودیم، مقدمه‌ای برای گسترش فناوریهای جدید و به‌روز مبتنی بر فناوری نانو در زمینه تولید جاذب‌های مورد نیاز برای تصفیه آب شد.» وی با اشاره به این كه در حال حاضر سه فناوری متفاوت در زمینه تصفیه آب در این مجموعه توسعه پیدا كرده است، اشاره می‌كند: «در فناوری اول از نانوحباب‌ها برای جداسازی فلزات سنگین و به صورت تخصصی آرسنیك استفاده می‌شود (تصویر پایین). این فناوری امكان جداسازی فلزات سنگین را با كاهش انرژی و مواد شیمیایی مصرفی كارآمدتر كرده و هزینه نهایی آن نیز به‌مراتب پایین‌تر از سایر روش‌های معمول خواهد بود. یكی دیگر از فناوریهای توسعه یافته در مجموعه ما استفاده از الكترودیالیز به منظور جداسازی یون‌های آلاینده مانند نیترات از آب با بازده بالاتر بود كه در سال 95 برای اولین‌بار در كشور معرفی شد. با استفاده از فناوری نانو در این روش، كارایی آن را افزایش داده‌ایم. این روش همچنین برای شوری‌زدایی آب‌های لب‌شور (آب‌های زیرزمینی كه میزان نمك آنها بالاتر از حد مجاز آشامیدن و كمتر از آب دریاست) نیز كارآمد بوده است. جدیدترین دستاورد ما در این حوزه نیز مربوط به تولید دانه‌های جاذبی است كه بر پایه نانوذرات آهن تولید شده‌اند و به صورت تخصصی آرسنیك را - كه از عمده‌ترین آلودگی‌های منابع آب شرب كشور هستند - با كارایی بالا جداسازی می‌كند.» كاویانی تصریح می‌كند: «نانوذرات به كار رفته در این فناوری به هیچ‌عنوان آزادسازی نداشته و خطری برای مصرف‌كننده نخواهد داشت. مخازن حاوی ذرات جاذب به دلیل جذب شیمیایی میان نانوذرات آهن و آرسنیك، باید به صورت دوره‌ای تعویض شوند تا كارایی حداكثری آنها حفظ شود.»
كیفیت بالاتر و هزینه كمتر
زیر چتر نانو
استفاده از فناوری نانو معمولا این ذهنیت را ایجاد می‌كند كه قرار است كیفیت چند‌برابر بهبود پیدا كند. كاویانی در پاسخ به جام‌جم در مورد تفاوت كیفیت آب خروجی از تصفیه‌خانه نانویی با تصفیه‌خانه‌های رایج می‌گوید: «درخصوص معیارها و تركیبات آب آشامیدنی استانداردهای ویژه‌ای وجود دارد و تمام روش‌های تصفیه آب باید به گونه‌ای طراحی شده باشد كه بتوانند استانداردهای مشخص شده را به دست بیاورند. بنابراین گرچه ممكن است تفاوت آشكاری در كیفیت آب تصفیه شده با جاذب‌های نانویی شركت ما و روش‌های رایج وجود نداشته باشد، اما این روش با توجه به كارایی حداقل دو برابر بیشتر جاذب‌ها، هزینه تمام شده بسیار كمتری خواهد داشت. در عین حال استفاده از تركیبات شیمیایی كه ممكن است عوارض جانبی به دنبال داشته باشند به میزان چشمگیری كاهش خواهد یافت.»
البته باید توجه داشت با توجه به نوپابودن این فناوری در داخل كشور هنوز استانداردهای تخصصی متناسب با آن در وزارت نیرو، سازمان آب‌وفاضلاب و وزارت بهداشت تعریف نشده است. به گفته كاویانی، این مجموعه دانش‌بنیان به عنوان بنیانگذار این فناوری در داخل كشور با حمایت ستاد ویژه فناوری نانو در پی تدوین استانداردهای مورد نیاز كشور برای تأیید و كنترل كیفی چنین فناوری‌هایی مطابق با اصول و استانداردهای جهانی است كه قاعدتا تصویب آن با توجه به این كه این موضوع هنوز متولی مشخصی ندارد، فرآیند زمانبری خواهد بود.
حمایت از دانش‌بنیان‌ها، حمایت از اشتغال جوانان
این شركت دانش‌بنیان كه ابتدا با همكاری چهار نفر شكل گرفته بود، در حال حاضر با توسعه فعالیت‌هایش به طور مستقیم برای بیش از 20 نفر نیروی متخصص و كاردان در بخش تحقیق و توسعه و كارخانه صنعتی اشتغال‌زایی داشته است. به گفته مدیرعامل این شركت با واگذاری طرح بزرگ تصفیه آب شهرهای استان كرمان با ظرفیت 30 هزار مترمكعب در روز، اکنون نیاز به جذب نیروهای جدید كاری برای بخش‌های مختلف كارخانه در حدود دو برابر ظرفیت فعلی خواهد داشت. همچنین با توجه به نیازهای سازه‌ای این طرح كه قرار است به صورت برون‌سپاری به پیمانكار‌های دیگر واگذار شود، اشتغال‌زایی‌های غیرمستقیم نیز به همراه خواهد داشت؛ ضمن این كه راه‌اندازی چنین تأسیساتی در شهرهای كوچك و روستاها می‌تواند امكان اشتغال‌زایی بیشتری برای ساكنان بومی این مناطق نیز فراهم كند.
اقتصاد پویا، ضامن شكوفایی فناوری
در شرایط حساس كنونی كشور كه با تحریم‌های دشمنان روبه‌رو هستیم، بسیاری از صنعتگران كشور برای تبادلات ارزی ناشی از صدور دانش‌فنی و فناوری به سایر كشورها با مشكلات جدی روبه‌رو شده‌اند.
به گفته كاویانی، مدیرعامل این شركت دانش‌بنیان، تا زمانی كه فضای كسب‌وكار و اقتصاد كشور پویایی كافی نداشته باشد، فناوران نیز نمی‌توانند از تمام ظرفیت و توانمندی خود استفاده كنند. وی تصریح می‌كند: «به دلیل مشكلات اقتصادی تحمیل شده بیشتر فناوران كشور با مشكلاتی مانند دشواری‌های واردات مواد اولیه كه از نیازهای ابتدایی صنایع گوناگون است روبه‌رو هستند. این موضوع موجب شده فناوران و صنعتگران به جای تمركز بر حل مشكلات موجود در كشور و معرفی فناوریهای جدید و به‌روز، درگیر رفع نیازهای اولیه‌شان باشند.
از سوی دیگر پیشرفت فناوری و صنعت در محیط بسته و محدود كه فضای رقابتی وجود ندارد اقبال چندانی نخواهد داشت. برای ایجاد پویایی در فضای فناوری و صنعت كشور به ارتباط با سایر كشورها نیاز داریم.»