به گزارش خبرگزاری اقتصادایران ، پس از گذشت دو دهه از توسعه فناوری نانو در سطح کشور و دستیابی به آمادگی قابل‌توجه در این فناوری، رویکرد جدیدی در ده ساله سوم توسعه نانو در دستور کار ستاد نانو قرار گرفت که می‌توان آن را نوعی سیاست نوآوری مأموریت‌گرا نامید. سیاست‌های نوآوری مأموریت‌گرا که اخیرا توجه کشورهای مختلف را به خود جلب کرده، مبتنی بر مفهوم مأموریت است. مأموریت‌ها در واقع، مسائل یا نیازهای هدف‌گذاری‌ شده‌ای هستند که حل آن‌ها به سرمایه‌گذاری بخش‌های مختلف، همکاری بازیگران مختلف و طیف متنوعی از راه‌حل‌ها نیاز دارد.

در همین حال رویکرد جدیدی در ســند ملی توسعه علوم و فناوری نانو، ظهور و بروز یافته که در واقع تلاش دارد تا برنامه‌های توسعه فناوری نانو را با آنچه که در سند مذکور مأموریت‌های ویژه نام گرفته است، هم‌ســو کند. وجود کلان چالش‌ها و مســائل ملی و محدودیت منابع مالی و نیروی انســانی ایجاب می‌کند که ســتاد نانو به اولویت‌گذاری روی آورده و حمایت از پروژه‌های توســعه فناوری را در چارچوب این مأموریت‌ها، جهت‌دهی کند. این رویکرد، مطابق ماده ۴ «ســند ملی توســعه علوم و فناوری نانو» به انتخاب ۵ حوزه صنعتی آب و محیط زیست، انرژی، کشاورزی، سلامت و بهداشت و ساخت و ساز انجامیده است.

در حوزه آب و محیط زیست ۳ ماموریت تأمین آب آشامیدنی و کشاورزی سالم و تصفیه پساب‌های خانگی و صنعتی با استفاده از فناوری‌های نانو، توسعه راه‌کارهای بومی کاهش آلودگی هوا مبتنی بر فناوری نانو و ارتقای سلامت محیط‌زیست دریایی در مقابل آلاینده های ناشی از کشتی‌ها تعریف شده است.

تأمین آب آشــامیدنی و کشاورزی سالم و تصفیه پساب‌های خانگی و صنعتی با استفاده از فناوری های نانو

رونــد کاهشــی میــزان آب تجدیدپذیــر در کــشور به همراه برداشــت بی‌رویه آب از منابع متعارف موجب شــده اســت که شــاخص نســبت مصــرف آب به پتانسیل رونــد کاهشــی میــزان آب تجدیدپذیــر منابع آب در ســال ۲۰۲۰ به بیش از ۷۵ درصد برســد و وضعیت آبی کشور را در محدوده بحرانی قرار دهد. بدین ترتیب مســئله ناترازی آب را باید یکی از مهم‌ترین مســائل کشور دانســت. این چالش که از رشــد تقاضا (مصرف) در برابر عرضه آب (تأمین) ناشــی می‌شــود، امروزه به یک موضوع بغرنج و پیچیده در کشور تبدیل شــده کــه رفــع آن بــه مجموعه‌ای از راه‌حل‌های سیاســتی و فناورانه نیاز دارد.

بنابراین، توســعه فناوری‌هــایی که بتوانند به مدیریت بهتر مصــرف آب کمک کرده و یا از منابع نامتعارف (مانند پســاب‌ها، آب‌های لب‌شور و شور)، آب قابل‌اســتفاده را با شیرین‌ســازی، آرســنیک‌زدایی، حذف بو و به‌طور کلی حذف آلاینده‌ها از پســاب‌های خانگی و صنعتی تولید نمایند (بازچرخانی)، ضرورت دارد. فناوری‌هایی همچون نانوغشــاها، نانوجاذب‌ها، نانوحباب‌ســازها و نانوآمیزه‌ها به‌منظور تصفیه پســاب‌ها در کنار فناوری پوشــش‌های نانویی برای کاهش هدررفت آب از جمله فناوری‌هایی هســتند که حمایت از توســعه آن‌ها در قالب یک مجموعه پروژه مورد توجه قرار گرفته است که در جدول زیر قابل مشاهده است.

به طور مثال اســتفاده از ســامانه نانوحبــاب بــرای تصفیه‌خانــه قیطریه تهران علاوه بر افزایــش راندمان تصفیه آب منجر به کاهش هزینه تأمیــن تجهیزات به میزان ۲۰ درصد و حداقل ۴۰ درصد صرفه‌جویی در مصرف انرژی نسبت به سامانه‌های هوادهی متداول شده است. اســتفاده از ســامانه نانوحبــاب بــرای تصفیــه فــاضلاب منجــر بــه صرفــه‌جویی حــدود ۵۰ درصدی در مصــرف برق می‌شــود. با توجه بــه تعــداد تصفیه‌خانه‌های کــشور (۲۵۶ عــدد) و کل بــرق مصرفی توســط آن‌ها (۱۲۰ مگاوات) اســتفاده از این ســامانه‌ها در تصفیه‌خانه‌های کشور منجر به صرفه‌جویی حــدود ۵۰ مگاواتی در کــشور می‌شــود.

هزینــه تأمیــن ایــن مقدار برق توســط ایجاد نیروگاه‌هــای گازی جدید حدود ۱٬۰۰۰ تــا ۱٬۲۰۰ میلیارد تومان به قیمت ســال ۱۴۰۲ تخمین زده شــده که با سرمایه‌گذاری ۴۶۰ میلیاردی برای تجهیز تمام تصفیه‌خانه‌های کشور به این سامانه‌ها، حدود ۵۵۰ تا ۷۵۰ میلیارد تومان صرفه‌جویی در هزینه می‌شود. با تولید و عرضه گرانول‌های نانویی مبتنی بر آلومینوسیلیکات بوی نامطبوع فاضلاب های شــهری به حداقل رسیده اســت. قیمت این محصول ۱۰ تا ۲۰ درصد نمونه‌های خارجی آن است.

کاهش آلودگی هوا مبتنی بر فناوری نانو

یکــی از ابرچالش‌هــای ایــران را بایــد بحــران محیط‌زیســت دانســت. تولیــد گازهــای گلخانــه‌ای و انــواع آلاینده ها در مناطق شــهری به همــراه فعالیــت ریزگردها در مناطق جنوبی کشور از جمله مســائلی هســتند که حل آن‌ها بدون اســتفاده از راهکارهای سیاســتی، مدیریتی و فناورانه امکان‌پذیر نیســت. بر این اســاس توسعه فناوری‌هــایی کــه بتواننــد بــه جــذب و تثبیت آلاینده هــوا کمک کنند، یک ضرورت ملی به شــمار می‌آید. جدول زیر پروژه‌های متمرکز بر حل این مســائل را با تکیه‌بر فناوری نانومواد نشان می‌دهد.

در ســال ۱۴۰۱ بیش از ۷۰۰ هزار مبدل کاتالیســتی خودرو حاوی نانوکاتالیســت‌های حذف آلاینده های هوا توســط ۷ شــرکت تولیدی در این حوزه تولید شــد که این مقدار نزدیک به ۶۰ درصد از کل انواع خودروهای تولید کشور در این سال بوده است. حجم بازار این مبدل‌ها در سال ۱۴۰۱، ۲۴٬۶۹۰ میلیارد ریال بوده است. تولید و تجاری‌ســازی سیســتم تصفیه و ضدعفونی‌کننده هوا پلاسمایی مناســب محیط‌های سرپوشیده پررفت‌وآمد که قابلیت تصفیه و ضدعفونی هوا برای ۱۵۰ مترمکعب در ساعت هوای خروجی را دارد و قیمت آن یک پنجم نمونه مشابه خارجی است.

در یک منطقه متوسط از نظر آلودگی، به ازای هر توربین گازی، هرسال حدود ۶ تن آلودگی وارد محیط می‌شود که استفاده از فیلترهای نانویی در توربین‌های گازی، موجب کاهش قابل‌توجه آلایندگی این توربین‌ها شده است. حفاظت بهتر از قطعات توربین‌های نیروگاهی، کاهش هزینه‌های توقفات و افزایش توان تولید برق و افزایش عمر فیلترها حداقل به ۱/۵ برابر عمر فعلی از مهم‌ترین ویژگی‌های این فیلترهاست.