تقویت توربین‌ها، ارتقاء سوخت و بهبود راندمان احتراق در موتورها، کاهش آلایندگی در نیروگاه‌ها و ناوگان حمل و نقل ریلی با کمک فناوری نانو از جمله دستاوردهای این فناوری طی یک دهه گذشته برای کاهش تغییرات آب و هوایی است.
فناوری نانو چگونه در کاهش سرعت تغییرات آب و هوایی موثر بوده است؟
سرمایه‌گذاری‌های گسترده روی مزارع بادی، خورشیدی و جزر و مدی انجام شده است. در کنار این، کارهای زیادی در دو دهه گذشته توسط صنعت تولید موتور انجام شده‌است. در ۱۸ سال گذشته تولیدکنندگان موتور موفق شده‌اند استانداردهای موتور دیزل و بنزینی را از گواهینامه موتور یورو ۱ به موتورهای یورو ۶ ارتقاء دهند. در این بازه زمانی، بهره‌وری سوخت حدود ۱۵ درصد افزایش یافته که این کار از طریق بهبود طراحی صورت گرفته است.
در اروپا، موضوع کاهش گاز دی اکسیدکربن دوباره به‌عنوان موضوعی مهم شناخته شده است. اما در این بین فناوری نانو چگونه می‌تواند کمک کند؟
فناوری نانو اثرات مهمی در این حوزه می‌تواند داشته باشد. به‌عنوان مثال، توربین‌های بادی با کارایی بیشتر با کمک فناوری نانو امکان‌پذیر هستند زیرا نانولوله‌های کربنی در پره‌های آن‌ها استفاده شده است که باعث کاهش وزن و افزایش مقاومت کششی می‌شود و به آن‌ها اجازه می‌دهد بزرگتر شوند.
از منظر پرداختن به موضوعات خاص پیش روی توسعه دهندگان موتور که در کاهش میزان CO2 برای استانداردهای گواهینامه موتور یورو ۷ کوتاهی می‌کنند، پیشرفت چشمگیری وجود داشته است.
روش‌های پیشرفته فناوری نانو اکنون قادر به تولید ذرات آلی پایدار نه‌تنها در محدوده اندازه نانومتر بلکه در محدوده پیکومتر نیز هستند. در این روش‌ها از صدا، میدان‌های مغناطیسی، فشار و گرما برای تولید نانومواد استفاده می‌شود.
با مهندسی نانوکره‌های آلی و معرفی آن‌ها به‌عنوان سوخت، این ترکیبات به‌عنوان یک سطح کاتالیزوری اضافی در فرآیند احتراق عمل می‌کنند که باعث ایجاد اکسیژن اضافی می‌شود و با کاهش احتراق ناقص، کارایی تبدیل سوخت به انرژی را افزایش می‌دهد. همین یک نکته ساده می‌تواند تاثیر به سزایی در کاهش آلودگی هوا داشته باشد.
بهبود بهره‌وری سوخت در اتوبوس یورو ۶ در مرکز لندن از ۲۵ درصد فراتر رفته است که این به معنی کاهش ۲۵ درصدی CO2 و کاهش بیش از ۶۵ درصد برای سایر گازهای خطرناک مانند NOx، مونوکسید کربن است. مهم‌تر از همه، کاهش ذرات کربن است که معمولاً PM10 تا PM2.5 نامیده شده و اثرات مهمی در آلودگی هوا دارند که با بهره‌وری بهتر سوخت انتشار آن‌ها کاهش می‌یابد. نتایج مشابهی در نیروگاه‌های نفتی در آمریکای جنوبی، معادن و ناوگان ریلی در آمریکا و ناوگان کامیون در ایتالیا، آفریقای جنوبی و انگلیس مشاهده شده‌است.
اگر دولت‌ها و تولیدکنندگان سوخت در مواجه شدن با تغییرات آب و هوایی جدی باشند، به این پیشرفت‌های جدید فناورانه تن خواهند داد حتی اگر این کار از نظر مالی برای آن‌ها به صرفه نباشد.
