up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله فناوري نانو PDF
QR code - فناوري نانو

فناوري نانو

فناوري نانو و برخي کاربردهاي آن در صنعت آب

استفاده از فناوريهاي نوين به خصوص فناوري نانو در راستاي کاهش اثرات سوء آلودگيهاي زيست محيطي، بعنوان يکي از راهکارهاي مديريتي مطرح مي باشد. يکي از مواردي که اين فناوري کاربرد خود را متبلور مي نمايد در ارتباط با منابع آب مي باشد که در نظر گرفتن چالشهاي پيش رو ضرورت استفاده از آن را پر رنگ تر نموده است. در اين مطلب برخي کاربرد هاي فناوري نانو در صنعت آب اشاره شده است.
آب يکي از ضروري ترين عناصر حيات بر روي زمين است و اگر چه بيش از ۷۰ درصد از سطح کرة زمين با آب پوشيده شده است اما کمتر از ۳ درصد از آن آب شيرين مي باشد. از اين مقدار ۷۹ درصد به قله هاي يخي تعلق دارد، ۲۰ درصد آن آبهاي زير زميني است که به راحتي قابل دسترسي نمي باشد و فقط ۱ درصد آن شامل درياچه ها و رودخانه ها و چاهها مي باشد که به راحتي به دست مي آيد. در مجموع در هر زمان تنها يک ده هزارم از کل آبهاي کره زمين به سادگي در دسترس انسان قرار دارد.
در دسترس بودن آب سالم و پاک يکي از مهمترين مسائل پيش روي بشر مي باشد و به تدريج که مقدار مصرف آب بيشتر مي شود مواد آلاينده نيز به طرق مختلف باعث آلوده کردن منابع آبي مي گردند و اين مسأله در آينده بحراني تر خواهد شد. مجمع عمومي سازمان ملل متحد به منظور افزايش آگاهي و ترغيب، جهت اداره بهتر امور مربوط به آب و حراست بهتر از اين منبع حياتي، سال ۲۰۰۳ را سال بين المللي آب شيرين اعلام نمود. پذيرش حق برخورداري از آب بعنوان يک حق براي بشر ممکن است مهمترين گام در بر طرف کردن دشواري تأمين اين بنيادي ترين عنصر زندگي مردم باشد.
● اهميت کاربرد فناوري نانو در صنعت آب
فناوري نانو طي مدت کوتاهي که از ظهور آن مي گذرد کاربردهاي مختلفي در صنايع گوناگون يافته است. در نتيجه صنعت آب، بعنوان يکي از پايه هاي حيات از اين مسئله مستثني نيست و در بخشهاي مختلف آن، شامل ساخت سدها، حفاظت خطوط لوله انتقال آب، تصفيه آب و پساب، شيرين سازي آب و غيره، فناوري نانو کاربرد يافته است.
امروزه در جهان بسياري از مردم به دلايل بلاهاي طبيعي، جنگ و زير ساختهاي ضعيف خالص سازي آب، به آب بهداشتي دسترسي ندارند. حدود يک ميليارد نفر به منابع آبي دسترسي ندارند. روزانه ۵۰۰۰ کودک به علت مبتلا شدن به امراض ناشي از مصرف آب غير بهداشتي مي ميرند.
تمام تلاش محققين اين است که با کمک روشها و فناوريهاي جديد بتوانند اين مشکلات را کاهش دهند. يکي از اين فناوريها، فناوري نانو است.
در مجموع کاربردهاي متعددي را مي توان در زمينه استفاده از فناوري نانو متصور بود که اهم آنها در ذيل آمده است:
۱) استفاده از ذرات نانو ساختار در تصفيه آلاينده ها
۲) رنگ زدايي از آب آشاميدني
۳) نمک زدايي از آب
۴) نانو پوشش ها
۵) نانو لوله هاي جاذب گازهاي سمي
۶) نانو پليمرهاي متخلخل
۷) استفاده از نانو ذرات در تصفيه پسابها
۸) نانو فيلترها
۹) حذف آرسنيک موجود در آب با استفاده از فناوري نانو
● برخي کاربرد هاي فناوري نانو در عرصه صنعت آب
فناوري نانو با روشهاي زير مي تواند در تهيه آب تميز کمک کند ؛
۱) غشاهاي فيلتر اسيون نانو متري به منظور افزايش بازيابي آب
۲) روشهاي سازگار با محيط زيست جهت تصفيه آبهاي زير زميني به وسيله اجزاي معدني و آلي
۳) نانو مواد براي بهبود کارايي فرايندهاي فتو کاتاليستي و شيميايي
۴) نانو حسگرهاي زيستي جهت تشخيص سريع آلودگي آب
نانو فيلتراسيون
روش نانوفيلتراسيون طي چند سال گذشته رونق گرفته است. در نانو فيلتراسيون جدا سازي براساس اندازه مولکول صورت مي گيرد و فرآيندي فشاري است. اساساً اين روش جهت حذف اجزاي آلي نظير آلوده کننده هاي ميکروني و يونهاي چند ظرفيتي مي باشد. از ديگر کاربردهاي نانو فيلتراسيون مي توان به حذف مواد شيميايي که به منظور کشتن موجودات مضر به آب اضافه شده اند، حذف فلزات سنگين، تصفيه آبهاي مصرفي، رنگ زدايي و حذف آلوده کننده ها و حذف نيترات ها اشاره کرد.
نانو فيلتراسيون مي تواند تقريباً از هر منبع آبي، آب پاک به وجود آورد و تمام باکتري هاي
موجود در آب را حذف کند. در ضمن امکان استفاده آسان از روشهاي تصفيه را براي عموم فراهم مي کند و بدون عمل شيميايي تصفيه را انجام مي دهد.
نانو حسگر ها
اگر چه حسگرهاي مختلفي براي آشکار نمودن آلودگي ها و مواد آلوده وجود دارند ولي فناوري نانو امکان ايجاد نسل هاي جديدي از حسگرهاي با توانايي بالا را فراهم مي نمايد که مواد آلاينده در مقادير و غلظت هاي کم را آشکار مي نمايند.
● جمع بندي
در آينده ايران جزء کشورهايي خواهد بود که بحران مصرف بالا و کم آبي را به دليل افزايش جمعيت شهر نشين و ارتقاي سطح صنعت و کشاورزي ، پيش رو خواهد داشت. مهندس افراسياب باباکوهي کارشناس کنترل کيفيت و منابع طبيعي مي گويد: «در خشکسالي سال هاي گذشته حدود ۲۰۰ هکتار از باغ ها، بيش از ۱۰ هزار هکتار از محصول چاي و ۲ هزار هکتار از باغ هاي موز سيستان و بلوچستان و باغ هاي کوهپايه آسيب جدي ديد. استخراج بي رويه از آب هاي زيرزميني و سفره هاي آبدار زيرزمين در شرايط کنوني يک موقعيت بحراني دارد. درحال حاضر از ۶۱۲ دشت کشور، ۱۵۰ دشت جزو مناطق ممنوعه و بحراني است.
با قبول اين وضعيت، بخش بزرگي از مزارع در محدوده کوير قرار مي گيرد و مشخص مي شود خشکسالي يک واقعيت طبيعي و اقليمي در کشور است. جمعيت کشور ما حدود يک درصد جمعيت جهان است ولي سهم ما از کل منابع آب شيرين در دنيا۳۶صدم درصد است. کشورهاي ديگر دنيا از ۴۵ درصد منابع آب مطلوب خود استفاده مي کنند. در کشور ما ۶۶ درصد آب مصرف مي شود. بيش از ۵۰ درصد ذخاير آب شيرين کشور، وابسته به منابع آب هاي زيرزميني است که درحقيقت ما بايد اين منابع زيرزميني را براي سال هاي خشکسالي نگهداري مي کرديم.
کارشناسان يکي از دلايل اين بحران را ايجاد شهرک ها و گسترش بي رويه و برنامه ريزي نشده شهرها مي دانند. از سويي ما در اقليم خشک و کم آب قرار داريم. از سويي هم کره زمين درحال گرم شدن است و پديده ال نينو به گرم شدن هوا در اين نقطه از جهان کمک کرده است.
بنابراين با نگاهي به مشکلات تأمين آب در ايران و نياز مبرم کشور به منابع جديد، مي توان از فناوريهاي نوين در اين راه بهره جست. اين مهم در سايه انجام نياز سنجي و مطالعه دقيق اوليه تحقق مي يابد. با توجه به اينکه در سالهاي اخير، ايران در حال اوج گيري در زمينه تحقيقات نانو است، عقلاني به نظر مي رسد که در سمت و سودهي برنامه هاي کلان آب در کشور از فناوري نانو به عنوان يک پشتيبان قوي استفاده گردد.

امروزه علم پزشکي کمک بسياري به انسان کرده و پزشکان سعي کرده اند براي بيماري ها درماني پيدا کنند. هر روز تعداد بيشتري از بيماري ها قابل درمان مي شوند . ...

اصولاً اتصالات نيم رسانا - فلز جزو لازمه تمامي قطعات الکترونيکي اند. چگونگي و رفتار اتصالات الکتريکي به غلظت سطح نيم رسانا (Si) ، تميزي سطح و واکنش ها ...

نانوتکنولوژي، فناوري جديد است که تمام دنيا را فرا گرفته است و به تعبير دقيقتر نانوتکنولوژي بخشي از آينده نيست بکله همه آينده است . در اين نوشتار بعد ...

نانوحسگر وسيله اي است بسيار ريز که قادر به شناسايي و ارائه پاسخ به محرک هاي فيزيکي در مقياس يک نانومتر است. نانوحسگرها کاربردهاي متعددي در علوم مختلف ...

فناوري DSL و نقش آن در ارتباطات صوتي و داده اي همزمان مقدمه: به دنبال پيشرفت دانش و فناوري اطلاعات و ارتباطات وگسترش شبكه‌هاي اطلاع رساني واينترنت ب ...

● فناوري نانو در بسته بندي موادغذايي درصنايع و شرکت ها: در حال حاضر شرکت هاي زيادي مانند Unilever, keystone,Hershey,food,nestle مشغول کار روي نانو غذا ...

زمان ظهور نانوسراميک ها را مي توان دهه ۹۰ ميلادي دانست. در اين زمان بود که با توجه به خواص بسيار مطلوب پودرهاي نانوسراميکي، توجهاتي به سمت آنها جلب شد ...

حدود دو هفته از پنجاهمين سالگرد ايجاد فناوري ليزر مي گذرد و همين موضوع بهانه اي شد تا به پيشرفت هاي جديد در زمين ليزر(Laser) بپردازيم . واژه Laser مخف ...

دانلود نسخه PDF - فناوري نانو