راه‌حل‌هایی برای معضل آلودگی هوا؛ ۶ فناوری که آسمان ما را پاک می‌کند
دیده بان پیشرفت علم، فناوری و نوآوری
دیده بان پیشرفت علم، فناوری و نوآوری
آنا گزارش می‌دهد؛

راه‌حل‌هایی برای معضل آلودگی هوا؛ ۶ فناوری که آسمان ما را پاک می‌کند

از مبدل‌های کاتالیزوری گرفته تا محصولات مصرفی که آلاینده‌های کمتری منتشر می‌کنند، همه روش‌های فناورانه‌ای است که برای جلوگیری از افزایش آلودگی هوا در داخل و خارج از خانه استفاده می‌شود.
کد خبر : 827947

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، توسعه فناوری‌های جدید یکی از امیدوارکننده‌ترین مرز‌ها برای بهبود کیفیت هوا است. از مبدل‌های کاتالیزوری گرفته تا محصولات مصرفی که آلاینده‌های کمتری منتشر می‌کنند، همه روش‌های فناورانه‌ای است که برای جلوگیری از افزایش آلودگی هوا در داخل و خارج از خانه استفاده می‌شود.

از این رو در گزارش به بررسی شش نوآوری و فناوری که از آسیب رساندن آلاینده‌های هوا به جو و سلامت ما جلوگیری می‌کنند. از آنجایی که نوآوری‌های جدید معمولاً مانند سایر روش‌ها رابطه هزینه در مقابل سود ندارند، به جای اینکه از فناوری به عنوان یک راه‌حل فراگیر استفاده کنیم، می‌خواهیم این نوآوری‌ها را به صورت جداگانه مورد بحث قرار دهیم.

** پایش و کنترل کیفیت و آلاینده‌های هوا

یکی از موضوعاتی که باید به صورت همیشگی بررسی شود پایش کیفیت هوا و نظارت بر آلاینده‌هایی است که وارد هوا می‌شود. فناوری‌های موجود مستقیماً انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را کاهش نمی‌دهد یا آلودگی هوا را از آسمان حذف نمی‌کند، با این وجود بخش مهمی از کنترل آلودگی هوا مربوط به نظارت بر آلاینده‌هایی است که وارد هوا می‌شود.

منابع آلودگی مانند کارخانه‌ها، نیروگاه‌ها و. بیش از یک آلاینده منتشر می‌کنند. از طرف دیگر، برخی از فناوری‌های کنترل آلودگی بیش از یک آلاینده را کنترل می‌کنند. پایش چند آلاینده، نهاد‌های نظارتی را قادر می‌سازد تا از رعایت محدودیت‌های انتشار برای بسیاری از آلاینده‌های مختلف اطمینان حاصل کنند و هزینه و بار زمانی مرتبط با پایش آلودگی محیط را کاهش می‌دهد.

**مبدل‌های کاتالیزوری قاتل جان آلاینده‌های خطرناک هوا

اگزوز وسایل نقلیه یکی از مهمترین منابع آلودگی هوا در سطح جهان است. در پاسخ به قوانین سختگیرانه زیست محیطی که از دهه ۱۹۷۰ شروع شد، خودرو‌های بنزینی و دیزلی به مبدل‌های کاتالیزوری مجهز شدند، دستگاهی که واکنش اکسایش و کاهش (ردوکس) را کاتالیز می‌کند و آلاینده‌های خطرناک هوا را به آلاینده‌های کم ضرر تبدیل می‌کند.

 

راه حل ها

امروزه خودرو‌های بنزینی معمولاً دارای مبدل سه طرفه یا مبدل کاتالیزوری کاهش اکسیداسیون هستند. این دستگاه‌ها با قرار دادن اگزوز در معرض یک کاتالیزور کار می‌کنند، ماده‌ای که انرژی فعال‌سازی مورد نیاز برای یک واکنش شیمیایی را کاهش می‌دهد، بنابراین واکنش را قادر می‌سازد تا مونوکسید کربن را به دی‌اکسید کربن و اکسید نیتروژن را به نیتروژن و دی‌اکسید کربن تبدیل کند. دی اکسید کربن و نیتروژن اتمسفر هر دو بسیار کمتر از مونوکسید کربن و دی اکسید نیتروژن مضر هستند،   بنابراین مبدل‌های کاتالیزوری ابزاری عالی برای کاهش اثرات زیست محیطی و سلامتی اگزوز خودرو‌ها هستند.

اما مبدل‌های کاتالیزوری معایبی هم دارند. به عنوان مثال، این دستگاه‌ها می‌توانند جریان اگزوز را محدود کرده و بازده سوخت و عملکرد خودرو را کاهش دهند. مبدل‌های کاتالیزوری همچنین دارای یک دوره گرم شدن هستند که در طی آن خودرو مقدار نامحدودی از آلودگی هوا منتشر می‌کند. تولید این مبدل‌ها آسیب‌هایی نیز به همراه دارد، چرا که بسیاری از مبدل‌ها به پلاتین یا پالادیوم نیاز دارند، فلزات کمیابی که در طی فرآیند پالایش آلودگی ایجاد می‌کنند.

 

**اسکرابر؛ دستگاهی که آلودگی‌های صنعتی را کنترل می‌کند

اسکرابر نوعی دستگاه کنترل آلودگی است که آلاینده‌های هوا مانند دی اکسید گوگرد، کلر، سولفید هیدروژن و کلرید هیدروژن را از اگزوز‌های صنعتی حذف می‌کند. به صورت کلی دو نوع اسکرابر وجود دارد: اسکرابر مرطوب و اسکرابر خشک.

راه حل ها

اسکرابر‌های مرطوب از یک مایع (معمولا آب) برای جذب ذرات یا گاز‌های جریان هوا استفاده می‌کنند و می‌توانند در استفاده از انرژی متفاوت باشند. یک اسکرابر مرطوب معمولی کم انرژی یک برج اسپری است که با عبور اگزوز از یک ظرف باز با سمپاش‌ها برای توزیع مایع کار می‌کند. هنگامی که اگزوز از طریق دستگاه جریان می‌یابد، مایع ذرات شناور را می‌گیرد یا گاز مورد نظر را جذب می‌کند. اسکرابر‌های خشک نیز به همین صورت عمل می‌کنند، اما این دستگاه‌ها به جای پاشش مایع، معرف‌های خشک را به جریان دودکش می‌پاشند و گاز‌ها را قبل از ورود به جو خنثی می‌کنند.

اسکرابر‌ها ابزار بسیار مفیدی برای کنترل آلودگی هستند، زیرا از آسیب رساندن آلاینده‌های هوا به جوامع نزدیک مراکز صنعتی مانند نیروگاه‌ها و تاسیسات تصفیه آب جلوگیری می‌کنند. علاوه برآن، این دستگاه‌ها روند تولید را مختل نمی‌کنند و اجازه می‌دهند فعالیت‌های اقتصادی و صنعتی بدون افزایش متناسب آلودگی هوا ادامه یابد.

 

** جایگزینی سالم برای ترکیباتی که لایه ازن را تخریب می‌کنند

پروتکل مونترال که در سال ۱۹۸۷ به امضا رسید، به تدریج تولید و استفاده از کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC) و هیدروفلوئوروکربن‌ها (HCFC) را که هر دو لایه ازن را تخریب می‌کنند، حذف کرد. CFC‌ها و HCFC‌ها معمولاً به عنوان حلال، پیشران و مبرد استفاده می‌شدند، بنابراین ما نیاز به ایجاد جایگزین‌هایی داشتیم که همان هدف را برآورده می‌کردند، اما پتانسیل تخریب لایه ازن (ODP) بسیار کمتری داشتند.

راه حل ها

امروزه هیدروفلوئوروکربن‌ها (HFC) یکی از جایگزین‌های اصلی CFC و HCFC هستند. نام‌ها ممکن است کمی گیج‌کننده باشند، اما به طور خلاصه، HFC‌ها کلر ندارند، که تا حد زیادی مسئول آسیب رساندن به لایه اوزون است. در دسترس بودن HFC‌ها و سایر جایگزین‌ها به دلیل موفقیت چشمگیر پروتکل مونترال است، زیرا ما توانستیم تولید CFC و HCFC را بدون از دست دادن عملکرد مربوطه خود متوقف کنیم.

با این حال، HFC‌ها بی ضرر نیستند. در حالی که این مواد به لایه اوزون آسیب نمی‌رسانند، به تغییرات آب و هوایی کمک می‌کنند. HFC‌ها در جو بسیار طولانی‌تر از CFC‌ها و HCFC‌ها زندگی می‌کنند، به این معنی که اثرات آن‌ها بر تغییرات آب و هوایی جهانی نیز طولانی مدت است. اتمسفر سیستم بسیار پیچیده‌ای است که دائماً در حال تکامل است و انتشار گاز‌های گلخانه‌ای که ما تولید می‌کنیم باید به همین ترتیب سازگار شود. در حال حاضر برنامه‌هایی برای گسترش پروتکل مونترال برای شامل HFC‌ها وجود دارد، زیرا جایگزین‌هایی برای این مواد نیز وجود دارد.

**از آلایندگی اجاق گازها و بخاری‌ها غافل نشوید!

آلودگی هوا فقط یک مسئله در فضای باز نیست. هر ساله ۳.۸ میلیون نفر به دلیل آلودگی هوای داخل خانه و شیوه‌های ناکارآمد آشپزی به طور نابهنگام جان خود را از دست می‌دهند. بیشتر این مرگ و میر‌ها ناشی از سوزاندن سوخت جامد یا نفت سفید در فضا‌های بسته است که باعث می‌شود سطح ذرات معلق به سطوح خطرناک افزایش یابد.

راه حل ها

نوآوری‌ها در طراحی اجاق‌ها و سوخت‌های جایگزین، پخت و پز را بسیار کارآمدتر کرده و میزان ذرات معلق تولید شده در خانه‌ها را کاهش داده است. اجاق‌های زیست توده اکنون می‌توانند به احتراق ثانویه، فن‌ها یا محفظه‌های احتراق عایق مجهز شوند که سوخت مصرف‌نشده را می‌سوزاند و آلاینده‌های باقی مانده را تهویه می‌کنند. در نهایت می‌خواهیم از اجاق‌های زیست توده دور شویم، اما این‌ها پله‌های خوبی برای کشور‌های با درآمد پایین و متوسط ​​هستند که در آن‌ها برق یا گاز طبیعی به طور ثابت عرضه نمی‌شود.

گرمایش علاوه بر پخت و پز باعث آلودگی هوای داخل خانه نیز می‌شود. آبگرمکن‌های خورشیدی و سیستم‌های گرمایش و سرمایش خورشیدی غیرفعال، ضرورت مصرف سوخت جامد را کاهش می‌دهند و طراحی‌های بهبود یافته تهویه، مانند هود و دودکش‌ها، می‌توانند به دفع آلاینده‌های هوای داخل خانه کمک کنند.


**محصولات مصرفی و مصالح ساختمانی بدون VOC

در نهایت، می‌خواهیم به نوآوری دیگری که آلودگی هوای داخل خانه را کاهش می‌دهد، بپردازیم: استفاده از محصولات مصرفی  و مصالح ساختمانی که ترکیبات آلی فرار کمتری منتشر می‌کنند.

بسیاری از محصولاتی که ما هر روز استفاده می‌کنیم، از جمله رنگ ها، پاک کننده ها، چسب ها، درزگیر‌ها و ... ترکیبات آلی فرار خارج از گاز (VOCs) ایجاد می‌کنند. با توجه به نگرانی‌هایی که درباره اثرات انتشارات، محصولات مصرفی و مصالح ساختمانی بیشتری وجود دارد باید به سمت توسعه محصولاتی حرکت کنیم که به عنوان مواد کم انتشار یا حتی بدون ترکیبات آلی فرار تایید می‌شوند. دستورالعمل‌های ارائه شده توسط وزارت بهداشت عمومی کالیفرنیا و ASTM را می‌توان برای تعیین اینکه آیا یک محصول کم انتشار است یا خیر، استفاده کرد.

از آنجایی که این نوآوری‌ها برای کنترل آلودگی هوای داخل خانه بسیار مهم هستند، برای استفاده از مصالح ساختمانی و محصولات مصرفی کم انتشار به عنوان بخشی از استراتژی کیفیت هوای داخل ساختمان به تعریف استاندارد نیاز دارند.

انتهای پیام/

ارسال نظر