خبرگزاری تسنیم به تازگی گزارشی درباره فناوری نانو حباب در ایران منتشر کرده است. این گزارش براساس گفتگوی خبرنگار این خبرگزاری با دبیرستاد توسعه فناوری نانو و میکرو تنظیم شده است.
گزارش تسنیم از “فناوری نانو حباب” در ایران
نانو حباب به حباب‌های گازی درون سیال با ابعاد ۱ تا ۲۰۰ نانومتر اطلاق می‌شود. برخی تعاریف، حباب‌های با ابعاد کوچکتر از ۱۰۰۰ نانومتر را نیز در شاخه نانو حباب‌ها جای می‌دهند. حباب‌هایی با ابعاد ۱ تا ۳۰ میکرون میکروحباب و حباب‌های با ابعاد بزرگتر از ۳۰ میکرومتر ماکروحباب نامیده می‌شوند.
نانو حباب‌ها در ظاهر درون سیال کاملاً شفاف هستند، در حالی که میکروحباب‌ها سیال را کدر می‌کنند و ماکروحباب‌ها به راحتی با چشم انسان قابل تشخیص هستند؛ با تغییر ابعاد حباب از نانو به ماکرو، پایداری حباب درون سیال کاهش می‌یابد. این موضوع به علت نیروی بویانسی است که با افزایش شعاع حباب، تمایل آن را برای خروج از سیال افزایش می‌دهد.
یکی دیگر از خواص جالب نانو حباب‌ها قابلیت انحلال بالای آن‌ها درون سیال است. به گونه‌ای که در برخی موارد امکان افزایش میزان انحلال گاز تا چندین برابر اشباع با استفاده از نانو حباب به وجود می‌آید؛ برای مثال با به کارگیری نانو حباب‌ها امکان افزایش میزان اکسیژن محلول تا بیش از ۴۰ ppm درون آب شرب در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد و هم‌سطح با ارتفاع از دریای آزاد فراهم می‌شود.
یکی دیگر از خواص جالب نانو حباب‌ها، ایجاد بار سطحی منفی است که در منابع علمی با عنوان پتانسیل زتا شناخته می‌شود. با کوچک شدن ابعاد حباب‌های گازی، بار سطحی یا پتانسیل زتا افزایش می‌یابد. این افزایش باعث پخش شدن یکنواخت حباب‌ها در تمام سیال شده و از طرفی از به هم پیوستگی و خروج آن‌ها از سیال جلوگیری می‌کند.
این موضوع باعث می‌شود که در برخی از شرایط نانو حباب‌ها تا هفته‌ها یا ماه‌ها درون سیال پایدار باقی بمانند.
به طور خلاصه، مهم‌ترین خواص ایجاد شده با تبدیل ابعاد حباب گازی به کمتر از ۲۰۰ نانومتر، شامل:
- پایداری: نانو حباب‌ها به دلیل بار سطحی منفی، در مقایسه با حباب‌های بزرگتر، پایداری بسیار بیشتری در سیال دارند و می‌توانند تا هفته‌ها یا ماه‌ها پایدار باقی بمانند.
- افزایش قابل توجه قابلیت انحلال: نانو حباب‌ها به دلیل سطح تماس زیاد با سیال، قابلیت انحلال گازها را تا چندین برابر افزایش می‌دهند.
این خواص منحصر به فرد، کاربردهای متنوعی را برای نانو حباب‌ها در صنایع مختلف مانند کشاورزی، آبزی پروری و تصفیه به وجود می‌آورد.
۱۳ شرکت فعال در فناوری نانو حباب در ایران
شرکت‌های دانش‌بنیان محدودی در راستای به کارگیری این فناوری در ایران شروع به فعالیت کرد‌ه‌اند که در همین راستا عماد احمدوند؛ دبیر ستاد توسعه فناوری‌های نانو به خبرنگار تسنیم می‌گوید: در حال حاضر ۱۳ شرکت در سطوح مختلف در حوزه نانو حباب فعالیت می‌کنند.
دبیر ستاد توسعه فناوری‌های نانو در گفت‌وگو با خبرنگار تسنیم، از نانو حباب به عنوان زمینه‌ای با پتانسیل بالا برای همکاری‌های بین‌المللی در حوزه کشاورزی نام می‌برد. به گفته وی، تجهیزات و فناوری نانو حباب در شیلات و کشاورزی گلخانه‌ای، به دلیل مزایای قابل توجهی که دارند، می‌توانند زمینه‌ساز همکاری‌های گسترده‌تر بین ایران و سایر کشورها باشند.
وی ادامه داد: فناوری نانو حباب، با توجه به تأثیر چشمگیری که در حوزه شیلات دارد، قادر است حجم تولید را در واحد سطح تا دو برابر افزایش دهد. این امر، نویدبخش جهشی قابل توجه در بهره‌وری و سودآوری این بخش خواهد بود.
چرا بسیاری از سازمان‌ها و ارگان‌ها از فناوری نانو حباب در ایران بی‌اطلاع هستند؟
احمدوند در پاسخ به پرسشی درباره عدم آگاهی برخی سازمان‌ها از این فناوری جدید، گفت: در حال حاضر ۱۳ شرکت در سطوح مختلف در حوزه نانو حباب فعالیت می‌کنند. از این میان، ۳ شرکت به دلیل سابقه کاری و تعداد تجهیزات نصب شده، از سایرین پیشرو هستند. اما بقیه شرکت‌ها نیز در مسیر توسعه فناوری یا اخذ تأییدیه از ستاد نانو برای تجهیز خود به این فناوری نوین قرار دارند.
دبیر ستاد توسعه فناوری‌های نانو، در ادامه صحبت‌های خود به گستردگی حوزه کاربرد نانو حباب اشاره کرد و گفت: طبیعتاً هر شرکتی که قصد فعالیت در این زمینه را دارد باید بر روی یک یا نهایتاً دو حوزه تمرکز جدی داشته باشد. شناخت دقیق مولفه‌های آن صنعت و پارامترهای مورد نیاز آن، از اهمیت بالایی برخوردار است.
وی در توضیح این موضوع، تفاوت فضا و شرایط کاری در دو حوزه شیلات و تصفیه پساب را مثال زد و گفت: شرکتی که در حوزه شیلات فعالیت می‌کند با شرکتی که در زمینه تصفیه پساب کار می‌کند، کاملاً با شرایط متفاوتی روبرو است. در تصفیه آب آشامیدنی، نوع گازهایی که استفاده می‌شوند نیز با سایر حوزه‌ها متفاوت خواهد بود.
کاربردهای شگفت‌انگیز نانو حباب در کشاورزی: از افزایش راندمان تا ارتقای کیفیت محصولات
احمدوند در ادامه به تنوع کاربرد نانو حباب در حوزه کشاورزی اشاره کرد و گفت: در این حوزه، ممکن است یک شرکت بر روی پرورش شیلات و شرکت دیگری بر روی کشت جلبک تمرکز کند. در پرورش شیلات، از هوا و اکسیژن استفاده می‌شود، در حالی که در کشت جلبک، دی اکسید کربن مورد نیاز است. این تفاوت‌ها در نوع تنظیمات و ویژگی‌های تجهیزات و همچنین در ویژگی‌های آن صنعت، کاملاً مشهود است.
برنامه‌های ستاد نانو برای نانو حباب؛ توانمندسازی شرکت‌ها، تمرکز صنعتی و ارتقای آگاهی
احمدوند به برنامه‌های این ستاد برای توسعه فناوری نانو حباب اشاره کرد و گفت: هدف اصلی ما در ستاد نانو، ارتقای توان فنی شرکت‌های فعال در این حوزه و تمرکز هر یک از آن‌ها بر روی یک بخش صنعتی خاص است. در کنار این، تلاش می‌کنیم تا شناخت و آگاهی نسبت به این فناوری در میان فعالان صنایع مختلف افزایش یابد.
ستاد نانو و سازمان شیلات در کنار هم برای توسعه نانو حباب در صنعت شیلات
احمدوند تصریح کرد: در سال گذشته، شاهد پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه شیلات بودیم. از وزیر و معاون وزیر جهاد کشاورزی تا مدیران ارشد حوزه شیلات، همگی با این فناوری آشنا شده‌اند و از آن حمایت می‌کنند. ستاد نانو در همکاری با سازمان شیلات، نشست‌هایی را برای تولیدکنندگان برگزار کرده است که در سال گذشته نتایج بسیار مثبتی به همراه داشته است. امیدواریم امسال شاهد رشد قابل توجهی در تعداد واحدهای تولیدی مجهز به این فناوری باشیم.
همکاری ستاد نانو و سازمان محیط زیست برای حل معضلات زیست‌محیطی با فناوری نانو حباب
دبیر ستاد توسعه فناوری‌های نانو به تعاملات این ستاد با سازمان محیط زیست و حوزه معدن اشاره کرد و خاطرنشان کرد: ما در ستاد نانو، ارتباطات خوبی با معاون سازمان محیط زیست برقرار کرده‌ایم. نشست‌هایی در ستاد نانو برگزار شده و محصولات نانو حباب به آن‌ها معرفی شده است. همچنین برنامه‌ریزی برای برگزاری یک نشست مشترک در سازمان محیط زیست با حضور رئیس سازمان، معاون علمی و تعدادی از صنایع در سازمان محیط زیست انجام شده بود که متأسفانه به دلیل شرایط پس از شهادت آیت‌الله رئیسی، هماهنگی‌ها دشوار شده و این نشست به تعویق افتاده است.
احمدوند در ادامه به جلسات و نشست‌هایی که با تمرکز بر کاربرد نانو حباب در حوزه تصفیه پساب و معدن در حال انجام است اشاره کرد و گفت: در حال حاضر، جلسات و نشست‌هایی با هدف بررسی کاربرد نانو حباب در حوزه تصفیه پساب و سپس حوزه معدن در حال برگزاری است. لازم به ذکر است که در حوزه معدن، بیشتر از میکروحباب به جای نانو حباب استفاده می‌شود.
دبیر ستاد توسعه فناوری‌های نانو، در ادامه صحبت‌های خود با اشاره به ظرافت‌ها و کاربردهای گسترده نانو حباب در صنعت تصریح کرد: تنظیم ابعاد نانو حباب و غلظت گاز محلول در مایع، از جمله فاکتورهای کلیدی در عملکرد نانو حباب است. نوع گاز مورد استفاده نیز در هر کاربرد متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، در تصفیه آب از نانوازن برای گندزدایی استفاده می‌شود درحالی که در شیلات از هوا و اکسیژن خالص بهره می‌برند.
نانو حباب؛ دنیای پر رمز و راز با نیازهای متمایز و تجهیزات جانبی خاص
احمدوند در ادامه به اهمیت تجهیزات جانبی ژنراتور نانو حباب اشاره کرد و گفت: انتخاب تجهیزات جانبی مناسب، مانند تنظیم کننده غلظت و ابعاد، نقش مهمی در عملکرد این سیستم ایفا می‌کند. شناخت دقیق نیازهای هر حوزه صنعتی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. برای مثال، در معدن، جداسازی مواد معدنی در مقیاس نانو کارآمد نیست و باید در مقیاس میکرو انجام شود تا حباب به راحتی از محلول جدا شود. در مقابل، در شیلات، نانو حباب‌ها باید تا حد امکان کوچک باشند تا در آب حل شده و برای شستشوی ماهی و سایر کاربردها به کار گرفته شوند.
وی به گستردگی حوزه کاربرد نانو حباب و تأثیرات قابل توجه آن در صنایع مختلف اشاره کرد و گفت: اگر تمرکز خود را بر توسعه این فناوری در صنایع مختلف، به خصوص در حوزه شیلات، معطوف کنیم، می‌توانیم شاهد جهشی قابل توجه در زمینه تأمین گوشت سفید و ارتقای اقتصاد کشور باشیم.
انقلاب در پرورش ماهی با نانو حباب؛ ۲ برابر تولید بدون نیاز به استخر جدید!
احمدوند گفت: یکی از راه‌های افزایش ۲ برابری تولید ماهی‌های سردابی، ساخت استخرهای جدید است اما با استفاده از فناوری نانو حباب، می‌توان بدون نیاز به ساخت استخر جدید، تا ۲ برابر تولید ماهی در استخرهای موجود را افزایش داد.
احمدوند تصریح کرد: با توجه به شرایط خاص پرورش میگو، مانند شوری آب و دمای متفاوت، پروژه‌ای در این حوزه با همکاری سازمان شیلات آغاز شده که هدف از آن، استخراج پارامترهای کنترلی مناسب برای استفاده از نانو حباب در پرورش میگو است.
