آخرین دستاوردها
خانه - خودکفایی - ابداع پلیمرهای نانویی برای مهار بیابان زایی در ۱۲۰ میلیون هکتار اراضی کشور

ابداع پلیمرهای نانویی برای مهار بیابان زایی در ۱۲۰ میلیون هکتار اراضی کشور

محققان کشورمان با ابداع بیوپلیمرهای نانویی با منشاء گیاهی و جانوری موفق به ارائه روشی موثر برای مهار بیابان زایی شدند که تا پایان سال در ۳ منطقه کشور اجرایی می شود. به گفته مجری پروژه، این بیوپلیمرهای نانویی در قالب یک محلول آبی روی سطح بیابان ها پاشیده می شود و ذرات شن و حتی گرد و غبار را به نوعی به هم می دوزد و به صورت یک شبکه درمی آورد و در اصطلاح تثبیت می کند. بدین شکل می توان به راحتی در این مناطق درختکاری کرد.اهمیت این دستاورد زمانی مشخص می شود که به جدیدترین آمارهای گسترش بیابان زایی در کشور نگاهی بیندازیم.

به گفته دبیر کمیته فنی دفتر امور بیابان های سازمان جنگل ها و مراتع کشور، بالغ بر ۱۲۰ میلیون هکتار از ۶۵ میلیون هکتار مساحت کشور تحت تاثیر بیابان زایی قرار دارد و ۲۲۳ منطقه ۱۰۳ شهرستان در ۱۸ استان به مساحت ۲۰٫۲ میلیون هکتار تحت تاثیر فرسایش بادی قرار دارد و طبق آخرین برآوردها، بیابان زایی سالانه ۷ هزار و ۷۱۵ میلیارد ریال به کشور خسارت وارد می کند.یکی از روش هایی که در جهان برای مهار بیابان زایی به تازگی مورد توجه قرار گرفته است، بهره گیری از فناوری های نوین همچون نانوفناوری برای تثبیت شن های روان و جلوگیری از گرد و غبار است که در این عرصه محققان یکی از واحدهای فناور مستقر در سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران نیز موفق به تولید نانوحلقه های بیوپلیمری شده اند که امکان درختکاری را در بیابان ها فراهم می کند.

مصطفی آقایی مقدم مدیرعامل این واحد فناور تصریح کرد: استفاده از نانوحلقه های بیوپلیمری در سال ۸۷ در یک منطقه ۶ هکتاری از بیابان های کاشان انجام شد که مجری آن سازمان جنگل ها و مراتع بود و این پروژه به سفارش سازمان آسیایی تثبیت شن (TPN3) بود که نتایج مثبت آن را سازمان مذکور در قالب یک مقاله منتشر کرد. هم چنین استفاده از این نانوحلقه های بیوپلیمری در منطقه دشت عباس بین اندیمشک و دهلران انجام شده است و تا پایان سال به منظور تثبیت گرد و غبار در بندرعباس و سپس در اهواز اجرایی خواهد شد. مجری طرح ، پایه اصلی نانوحلقه های بیوپلیمری را مواد طبیعی اعلام کرد و افزود: بیوپلیمرها موادی هستند که از پلیمرهایی با منشاء گیاهی و حیوانی تولید می شوند.

ما شکل فضایی این پلیمرها را که مولکول های بزرگ هستند تغییر دادیم و آن ها را با استفاده از فناوری نانو به صورت هدفدار تولید کردیم که در زمینه های مختلف کاربرد دارد، در این فرآیند زنجیره های ماکرو مولکولی که طول میکرومتری دارد در یک واکنش کنترل شده به صورت حلقه های ۴۰ تا ۶۰ نانومتری درمی آید.وی اضافه کرد: نانوحلقه های بیوپلیمری علاوه بر تثبیت شن های روان و جلوگیری از ورود گرد و غبار می تواند هر ذره و گرد دیگری مانند گرد صنایع فولاد، آلومینیوم، آهن، روی و مس را نیز تثبیت کند. حتی این مواد در ترمیم آثار باستانی نیز کاربرد دارد و از فرسایش آن ها جلوگیری می کند.آقایی در تشریح چگونگی شبکه شدن گرد و غبار با نانوحلقه های بیوپلیمری گفت: این شبکه بیوپلیمری حاوی حلقه های نانومتری از یک پلیمر طبیعی است اما آنچه در عمل استفاده می شود، یک محلول است که ۹۸ درصد آن آب و مابقی از این نانوحلقه ها و یکسری مواد معدنی در قالب یون های غلیظ شده تشکیل شده است.

حلقه شدن این نانو بیوپلیمرها براساس آنالیز شن منطقه انجام می شود و وقتی این ماده روی شن و خاک اسپری می شود، به داخل شن نفوذ می کند. سپس نانو حلقه ها به یکسری ترکیبات پیوند دهنده درون شن  متصل می شود و یک شبکه بیوپلیمری را تشکیل می دهد. این شبکه ذرات موجود در شن را به هم وصل می کند و مانع از بلند شدن آن ها می شود، در حقیقت ذرات در این شبکه به هم دوخته می شود. این شبکه برای این که بتواند ذرات ریز را نگه دارد باید در برابر بارش باران مقاوم باشد و هم چنین در برابر بادهای با سرعت بالای ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت و شرایط دمایی کویر مقاوم باشد و از طرف دیگر باید تجزیه پذیر نیز باشد و برای همیشه در طبیعت باقی نماند هم چنین نهال، قلمه و بذر نیز درون آن قابلیت رشد داشته باشد.

برای بیابان زدایی هم باید بعد از تثبیت خاک، یک پوشش گیاهی در محیط ایجاد شود و مواد نگه دارنده خاک، بعد از یکی دو سال که گیاه رشد کرد از بین برود و مواد غیرطبیعی در محیط باقی نگذارد.این پژوهشگر با اشاره به این که در حال حاضر برای تثبیت خاک در بیابان اغلب از ترکیبات نفتی مانند مالچ استفاده می شود، گفت: مالچ پاشی با این منطق انجام می شود که یک ماده سنگین روی شن قرار گیرد و مانع از بلند شدن آن شود اما این کار مضرات بسیاری دارد زیرا اولا مالچ یک ماده نفتی است که ترکیب طبیعی محیط زیست را به هم می زند ثانیا عملیات مالچ پاشی نیازمند تجهیزات و نیروی انسانی زیادی است. چون این ماده شبیه قیر است باید در محیط ابتدا گرم و سپس روی خاک پاشیده شود که هزینه حمل از مبدا تا منطقه عملیاتی نیز به آن اضافه می شود. آقایی با اشاره به مزیت نانو حلقه های بیوپلیمری اظهار داشت: ترکیب این مواد زیست تخریب پذیر است و محیط را آلوده نمی کند، عملیات پاشش آن ها نیز مانند پاشیدن آب است و نیاز به فرآوری خاصی ندارد و هزینه انتقال آن به محیط نیز بسیار پایین است.

میزان مصرف این ماده به شرایط جغرافیایی، آب و هوا و ترکیب خاک منطقه بستگی دارد اما برای هر هکتار حدود ۱۵۰ کیلوگرم از این ماده مصرف می شود که در محل مصرف با حدود ۱۵ تن آب مخلوط و پاشیده می شود و پس از پاشش، لایه ای به ضخامت ۴ تا ۵ میلی متر از شن را خیس می کند و مانع حرکت آن ها می شود. وی با بیان این که این فناوری ساخت بیوپلیمر به صورت مقاله در مجلات ISI منتشر شده است، اظهار داشت: دانش  فنی ساخت نانو حلقه های پلیمری یک فناوری بومی است که ما در مرکز رشد پارک علم و فناوری دانشگاه تهران به آن دست پیدا کردیم و هم اکنون این دانش فنی را به فناوری تبدیل کرده ایم. وی در ادامه افزود: مذاکراتی برای تثبیت حدود ۲۰۰ هکتار از بیابان های طبس و جلوگیری از شن های روان و مسدود شدن خط راه آهن انجام شده است. هم چنین قرار است مواد لازم برای تثبیت حدود ۱۰ هکتار از اراضی اهواز در اختیار منابع طبیعی قرار گیرد تا آن ها عملیات پاشش را برای جلوگیری از گرد و غبار انجام دهند.وی اضافه کرد: هم اکنون ما حدود ۳۰۰-۲۰۰ سال برای بیابان زدایی از دنیا عقب هستیم و برای این مهم باید از محصولات و فناوری های نوینی که امکان بهره برداری از بیابان ها با تثبیت شن های روان و جلوگیری از ورود گرد و غبار را دارند، حمایت شود.شایان ذکر است نانو حلقه های بیوپلیمری موفق به دریافت تندیس نانو مواد از سازمان کارآفرینی فناوری نانو در ایران شده است.

۱۳۸۹/۱۲/۱۲

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=169

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *