به گزارش خبرنگار گروه استان های باشگاه خبرنگاران جوان از اراک  ، امروز صبح یک روز تابستانی است که هوا خیلی هم گرم نیست. می‌شود برای انجام کار‌هایی که مدت هاست از قبل برایشان برنامه ریخته‌ای به بیرون از خانه بروی. با هیجان خاصی همه چیز را مهیا می‌کنی. گوشه ذهنت هم قبل از همه کار‌ها، قرار به تفریح بردن فرزند خردسال خانواده را در ساعت مخصوص به خودش تنظیم می‌کنی. اما همین که پایت را خارج از خانه می‌گذاری و چند قدم به پیش می‌روی، سوزشی در چشمان و مجاری تنفسی ات احساس می‌کنی. این حالت برای تو، تازگی ندارد.

چرا که تعداد روز‌هایی که این چنین می‌شود در زندگیت کم نیست. همزمان که به فرزند خردسال خانواده خبر می‌دهی که امروز برای به تفریح رفتن اصلا روز مناسبی نیست، ماسکی را از داخل کیف دستی ات بیرون می‌آوری. می‌دانی ماسک جز لوازم ضروری همراهت شده است، مانند پول، کارت و ... آن را همیشه به همراه داری و این داستان خیلی از روز‌های توست که در کلانشهر اراک، یا خیلی از شهر‌های بزرگ کشور مانند اصفهان، اهواز و حتی همین پایتخت زندگی می‌کنی.

حال آسمان شهر خوب نیست

در این روز‌ها که خورشید در شهر ما اراک و خیلی از شهر‌های دیگر طلوع می‌کند، آسمان شهر را خیلی دست و رو شسته نمی‌بینی. این که آسمان شهر خیلی حالش خوب نیست، خیلی‌ها را درگیر خود کرده است. از مردم شهر و بیماری‌های ریز و درشتی که به خاطر آلودگی هوا گریبان گیرشان شده تا مسئولینی که آلودگی هوای شهر دغدغه شان است و حتی صاحبان صنایع و کارخانجات مهم کشور که در دل اراک، پایتخت صنعتی ایران، مشغول به فعالیت اند و می‌خواهند شهر کمتر جور صنعتی شدنش را بکشد. اما باز شدن این گره انگار بسیار دشوار است که نه تنها شهر و کشور بلکه دنیا را درگیر خودش کرده است.

خدا کند باد بیاید

چندی پیش عیسی کلانتری رئیس سازمان محیط زیست در حاشیه اولین اجلاس ملی گزارش حقوق با اشاره به آلودگی هوای تهران و تعطیلی مدارس، راهکاری برای کاهش آلودگی هوا ارائه داد و در گفت و گو با خبرنگار گروه استان های باشگاه خبرنگاران جوان از اراک ،گفت: گازوئیل موجود در سوخت، ده‌ها برابر حد استاندارد، آلوده کننده است.

رئیس سازمان محیط زیست اظهار کرد: بنزین مصرفی هم غیر استاندار است؛ باید دعا کنیم که باد بیاید تا آلودگی‌ها را جابه جا کند!

 یک طرح نجات دهنده

اما کشورمان از گذشته تا به امروز، مهد فرهیختگان و صاحبان علم بوده است و مردمانش هر یک به شیوه‌ای نگذاشته اند که کشور در بن بست بماند و به یاری اش رسیده اند، یکی با سخت کوشی یکی با آزادگی، دیگری با خونش و فردی هم با علم و دانشش. دکتر آبتین عبادی یکی از این دسته افراد است. او عضو هیات علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه اراک و فارغ التحصیل دکترای مهندسی شیمی از دانشگاه تربیت مدرس تهران است. وی استاد جوان دانشگاه اراک و چهار سال است که به عنوان هیات علمی این دانشگاه مشغول به فعالیت است و اخیرا موفق به ارائه طرحی برای کاهش آلودگی هوا شده است.

انتشار در  یکی از معتبر ترین مجله  علمی جهان

می‌گوید:  ۱۰ سالی است که روی فرآیند‌های غشایی و به طور تخصصی در زمینه جداسازی گاز‌ها فعالیت می‌کنم. تیم تحقیقاتی ما یک تیم بین المللی است وبیشتر تمرکز ما روی بحث غشا‌ها و فرآیند‌های غشایی با کاربرد جداسازی گاز است که موفق به فعالیت‌های مثبتی در این زمینه شده ایم. مقالات خوبی را هم در این زمینه به چاپ رسانده ایم، که برخی از آنان در تاریخ دانشگاه بی نظیر است. مقاله ما در نشریه Progress in Materials Science چاپ شده که این مجله بسیار معتبر علمی بین المللی  است و در زمینه پیشرفت‌های اخیر در علم مواد و بهره برداری از آن‌ها در مهندسی و سایر برنامه‌های کاربردی، فعال است .

این مجله دارای رتبه یک بر اساس CiteScore ۲۰۱۸ در General Materials Science در پایگاه اسکوپوس است و بین ۴۳۹ مجله منتشر شده در این زمینه‌ها رتبه اول را دارد. چاپ مقاله در این نشریه اصلا کار ساده‌ای نیست و از تعداد محدودی از دانشمندان ایرانی تا کنون موفق شده اند در آن مقاله‌ای را به چاپ برسانند.

از کار تحقیقاتی که انجام داده اند می گوید و از راهکاری برای کاهش آلودگی هوا که به شدت معضلی بزرگ برای شهر و کشورمان است.‌

این دانشمند جوان می‌گوید: ما به بررسی عملکرد یک نوع از غشا‌های پرکاربرد در صنعت جداسازی گاز دی اکسید کربن که غشای شبکه‌های آمیخته نام دارد پرداختیم که امیدواریم با اجرایی شدن این طرح در کشور شاهد کاهش چشم گیر آلودگی هوا و گرم شدن دمای زمین باشیم.

 مشکل کاهش آلودگی هوا آن قدر هم غیر قابل حل نیست و با همت جوانان کشور مانند دکتر عبادی و تیم همراهشان می‌توان به آینده امیدوار بود.

از اهمیت جداسازی گاز‌ها می‌گوید و دلیل این که فرآیند جداسازی چرا در موضوعات تحقیقاتی جهان این قدر پر اهمیت شده است؟

تولید زیاد ونشر گاز دی اکسید کربن / چالشی بزرگ

استاد مهندسی شیمی دانشگاه اراک می‌گوید: در عصر حاضر ما با چالش بین المللی مواجهیم که بزرگترین آن تولید زیاد ونشر گاز دی اکسید کربن که گازی گلخانه ای است می باشد. منابع تولید کننده این گاز بسیار قدرتمند و متنوع اند، مانند سوخت‌های فسیلی و فعالیت‌های صنعتی و شیمیایی. این گاز همچنین باعث بالا رفتن دمای زمین می‌شود. این چالش به قدری گریبان گیر و جدی است که در سازمان ملل هم ارگان‌هایی وجود دارد که منحصرا در زمینه‌های تحقیقاتی گازگلخانه‌ای co۲، اثرات مخرب آن و راهکار‌هایی علمی که می‌شود این گاز را کاهش اثر داد و یا آن را جمع آوری کرد، فعالیت می‌کنند.

این سازمان مدام هشدار می‌دهد که در قرن حاضر غلظت این گاز در اتمسفر باید کاهش چشم گیری داشته باشد و به حداقل ممکن برسد و به صورت علمی روی تغییرات آب و هوایی بحث می‌کنند و به سیاستمداران کشور‌ها کمک می‌کنند که در زمینه خطرات نشر این گاز به فکر راه حل‌های جدی باشند. به همین دلیل است که بسیاری از دانشمندان برجسته دنیا اهداف تحقیق شان را در زمینه کم کردن اثر این گاز گلخانه‌ای قرار داده اند.

حمیدرضا بادرستانی مدیرعامل نیروگاه حرارتی شازند در  گفت و گو با خبرنگار گروه استان های باشگاه خبرنگاران جوان از اراک؛گفت: طبق دستورات کشوری بدنبال کاهش میزان گاز نیروگاه اجازه خروج واحد‌ها از مدار داده نشد و نیروگاه با ۵۰ درصد ظرفیت خود و با استفاده از مازوت به تولید ادامه می‌دهد. طی ۵ سال گذشته نیروگاه شازند با ۹۸ درصد سوخت گاز فعالیت داشته و حتی امسال تولید را با ۹۹ درصد سوخت گاز ادامه داده است، اما زمانی که شرایط اضطرار بروز کند باید براساس مباحث امنیتی و تبعیت از سیاست‌های ملی عمل شود.

وی اظهار کرد: نیروگاه قطعا از این شرایط راضی نیست چراکه قیمت هر لیتر مازوت سه تا چهار برابر قیمت هر مترمکعب گاز است، راندمان واحد‌ها را کاهش می‌دهد، به تاسیسات آسیب می‌زند و به آب زیادی نیاز دارد، اما در شرایط اضطرار مجبور به استفاده از مازوت هستیم.

جداسازی و خالص سازی گاز طبیعی نیز یکی از موضوعات مهم است

اما اجرای طرح  عبادی در نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌ها ممکن است خیلی از شرایط را مطلوب کند.

عبادی می‌گوید:گاز طبیعی که اکثر آن را گاز متان تشکیل می‌دهد و پر استفاده‌ترین سوخت ما در صنعت و زندگی روزمره است. همراه با میزان زیادی ناخالصی است مثل گاز دی اکسید کربن و گاز دی اکسید گوگرد وهلیوم و...که جداسازی این مواد از گاز طبیعی و خالص سازی آن نیز یکی از موضوعات مهم است.

چراکه باید گاز متان به حالت خالص برسد و بتواند به عنوان یک سوخت در صنعت و گاز شهری استفاده شود. متانی که در گاز شهری وجود دارد میزان ناخالصی بسیار کمی دارد، اما قبل‌تر از این که به دست ما برسد ناخالصی‌های فراوانی داشته که یکی از آنها گاز گلخانه‌ای دی اکسید کربن است. هر چه میزان ناخالصی گاز شهری کمتر باشد منجر به پاک‌تر بودن و ارزش حرارتی بالاتر این سوخت می‌شود.

برای همین است که موضوعات جداسازی گاز‌ها یکی از محبوب‌ترین و پر مخاطب‌ترین موضوعات تحقیقاتی دنیا قلمداد می شود.

روش سنتی جداسازی گازها حاکم در کشور / پر هزینه و کم کاربرد

او در مورد روش‌های سنتی جداسازی گاز می‌گوید از هزینه‌ها و خطرات آن، که متاسفانه تنها روش مرسوم جداسازی در کشور ماست.

روش‌های سنتی مثل تقطیر برودتی، جذب سطحی، استخراج با حلال‌هایی با پایه آمین و...، برای جداسازی گاز کربن دی اکسید هم هزینه‌های بالایی دارد و هم مصرف جداسازی بسیار بالاست و هم اثرات زیست محیطی بسیار مخرب و غیر قابل کنترلی دارد که از نقاط ضعف این روش هاست. پس با توجه به این نکات فرآیند جداسازی غشایی مورد توجه قرار می‌گیرید.

محقق طرح کاهش آلودگی هوا می‌گوید: مهم‌ترین روش عصر حاضر، روش جداسازی غشایی است. این روش ، روشی با تکنولوژی بالاست و تعداد کمی از کشور‌های پیشرفته به آن دسترسی یافته اند، اما هنوز در کشور ما کاربردی و صنعتی نشده است. شاید به صورت محدود و نیمه کامل در برخی از مراکز صنعتی مورد استفاده قرار گرفته باشد، اما با جایگاه مهم و استاندار جهانی آن فاصله زیادی داریم. بسیاری از صنایع هم به دنبال استفاده از این تکنولوژی هستند که با  انجام این  قبیل کارهای تحقیقاتی آینده‌ خوبی را برای اجرای این روش در زمینه صنعتی متصور هستیم. ایران کشوری نفت خیز و جزو کشور‌هایی است که مصرف گاز طبیعی و سوخت‌های فسیلی در آن بالاست که می توانیم آلاینده‌ مهمی برای محیط زیست باشیم.

مزیت های روش جداسازی غشایی

روش جداسازی غشایی، مزیت‌هایی بر روش‌های سنتی دارد مثلا این که عملکرد جداسازی بسیار دقیق‌تر است و در عین حال که هزینه و چالش‌های زیست محیطی بسیار پایین تری دارد.

طرح عبادی که بسیار تخصصی و علمی است، در توضیحی ساده از طرحش می‌گوید: ما به بررسی عملکرد یک نوع از غشا‌های پرکاربرد در صنعت جداسازی گاز دی اکسید کربن که  عملکرد جداسازی بسیار بالایی دارد  پرداخته ایم. در این نوع  جدید از غشا‌ها ، از فناوری نانو استفاده می شود که منجر به استفاده از مزیت غشا‌های معدنی و پلیمری به طور همزمان  می‌شود و از معایب هر کدام از غشا‌هایی که به تنهایی استفاده می‌شود به شدت کاسته می‌شود. این غشا‌ها مزیت‌های مکانیکی و خواص خوب جداسازی غشا‌های معدنی را دارند و هم مزایای قابل قبول و اقتصادی غشا‌های پلیمری را به همراه دارند که عملکرد جداسازی بسیار خوبی حاصل می شود  و بسیار موفق عمل کند.

او می‌گوید: البته در تهیه این غشا‌های جدید نیز چالش‌ها و مشکلاتی وجود دارد که یکی برهم کنش نامطلوب پلیمر و نانوذره است و دیگری توزیع نامناسب نانو ذره در شبکه پلیمری است که به صورت یکنواخت انجام می‌شود.

رییس گروه تحقیقاتی دانشگاه اراک اضافه می کند، چالش اصلی در این علم انتخاب صحیح مواد است که ما بتوانیم یک شبکه پلیمری و نانو ذرات  مطلوب طراحی کنیم   که مشکلات ذکر شده را نداشته باشد.

پس اینجا بود که فکر طراحی یک  شبکه پایدار غشاهای جدا ساز گاز ها  چالش اصلی دکتر عبادی و تیم تحقیقاتی وی می‌شود.‌

وی می‌ افزاید: اگر ما بخواهیم در صنعت از روش‌های غشایی استفاده کنیم باید از یک سیستم با پایداری بالا و عملکرد جداسازی بالا و ارزان قیمت بهره بگیریم. پیشرفت‌های گسترده‌ای در این زمینه اتفاق افتاده که منجر به استفاده صنعتی از این روش شده است و چگونگی این پیشرفت‌ها و نحوه استفاده از مواد کاربردی برای رهایی از معضلات ذکر شده برای استفاده صنعتی غشا موضوع مقاله ماست.

از طرف دیگر بحث انرژی مطرح است که آزمایشگاه ملی تکنولوژی آمریکا تخمین زده است  که ما اگر تا پایان سال ۲۰۳۰ برای این که بیش از ۹۰ درصد دی اکسید کربن را بخواهیم از خروجی نیروگاه‌ها جدا کنیم  هزینه برقی که احتیاج است ۳۵ درصد افزایش پیدا خواهد کرد؛ بنابراین محوریت دوم کار پژوهشی ما کاهش هزینه‌های حاصل از جداسازی گاز‌ها بود. جذب دی اکسید کربن برای هر تن گاز در حدود ۴۰ تا ۱۰۰ دلار هزینه برای تکنولوژی‌های سنتی که در کشور ما مرسوم است دارد ولی اگر در فرآیند غشایی و از مواد صحیح و با کیفیت و تراوش پذیری بالا و جذب فوق العاده باشد، هزینه به نصف کاهش میابد و به ۲۰ تا ۲۵ دلار خواهد رسید.

خواسته های دانشمند جوان کشور

عبادی می‌گوید: امید ما در این مقاله این است که بتوانیم به دانشمندان مختلف داخلی و خارجی مسیر سنتز غشا‌های پیشرفته برای غشا شبکه آمیخته و عملکرد‌های مهم و سطح بالایی که وجود دارد را نشان دهیم؛ و بتوانیم در داخل کشور هر چه سریع‌تر فرآیند غشایی را صنعتی سازی و اجرا کنیم. چرا که هم کم هزینه است و روشی بسیار مدرن و اگر در صنایع حضور پیدا کند می‌تواند بسیار در بهبود کیفیت هوا و چالش‌های زیست محیطی موثر عمل کند.

خواندن صحبت‌های عبادی و بسیاری از محققان جوان کشور تو را به آینده امیدوار‌تر و روز‌های آلوده را در نظرت کم رنگ‌تر می‌کند؛ در دلت آرزو می‌کنی که کاش مسئولین و دست اندرکاران کشور بیشتر به ایده جوانان برای حل معضلات کشور توجه کنند. چرا که ایده‌های نو گاه می‌توانند راه صد ساله را یک شبه طی کنند و خیلی زودتر کشور را به اهدافش برسانند.

انتهای پیام / الف

گزارش از زهرا امانی