۱۵۰ گلخانه در کشور به فناوری نانوحباب تجهیز شدند
خلاصه مطلب
بر اساس گزارش خبرگزاری مهر، تحقیقات در زمینه‌های نانوحباب، نانوکاتالیست‌ها و نانوداروها نشان می‌دهد که استفاده از فناوری نانو قادر است بسیاری از چالش‌های کشور را برطرف کند. در این گزارش، با تحلیل چند نمونه صنعتی مهم که فناوری نانو در آنها به کار رفته و بررسی فرصت‌های موجود برای استفاده از این فناوری، سعی شده است بخشی از ظرفیت‌های فناوری نانو در حل مشکلات ایران به نمایش گذاشته شود.
۱- نانوحباب: نانوحباب‌ها حباب‌های بسیار کوچکی هستند که در مقیاس نانومتری قرار دارند و ویژگی‌های خاص فیزیکی و شیمیایی را از خود نشان می‌دهند. آنها به دلیل اندازه کوچکشان، در بسیاری از فرآیندهای زیست‌محیطی، پزشکی و صنعتی کاربرد دارند و می‌توانند واکنش‌های شیمیایی را تسریع کنند یا بهبود دهند.
پالایش آب و فاضلاب
به کارگیری سامانه نانوحباب در تصفیه آب و پساب‌های خانگی و صنعتی تأثیرات قابل توجهی ایجاد کرده است و در سال‌های آینده نیز به عنوان یکی از گزینه‌های اصلی برای حل مشکلات تصفیه آب مطرح خواهد بود. این فناوری سابقه موفقی داشته و در شهرهایی مانند تهران و ساوه مورد استفاده قرار گرفته است. در سد الغدیر شهرستان ساوه، این فناوری قادر بوده روزانه ۴۵ هزار مترمکعب آب را تصفیه کرده و آب آشامیدنی سالمی برای حدود ۲۵۰ هزار نفر فراهم کند. این فناوری با از بین بردن بوی نامطبوع و طعم نامطلوب آب، کیفیت آن را بهبود بخشیده است و در تصفیه‌خانه قیطریه تهران نیز از فناوری نانوحباب بهره‌گیری می‌شود.
در زمینه تصفیه فاضلاب، به‌کارگیری این سامانه‌ها می‌تواند مصرف برق را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. با توجه به اینکه تصفیه‌خانه‌های کشور در مجموع ۱۲۰ مگاوات برق مصرف دارند، تجهیز تمامی آنها به این فناوری می‌تواند مصرف برق را به ۵۰ مگاوات کاهش دهد. برآورد هزینه تأمین این میزان برق از طریق ساخت نیروگاه‌های گازی جدید بین ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ میلیارد تومان است. اما با سرمایه‌گذاری ۴۶۰ میلیارد تومانی برای تجهیز تصفیه‌خانه‌ها، می‌توان بین ۵۵۰ تا ۷۵۰ میلیارد تومان در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد.
فناوری نانوحباب در ارتقای محصولات کشاورزی
در حال حاضر، بیش از ۱۵۰ گلخانه در کشور به فناوری نانوحباب مجهز شده‌اند. مساحت گلخانه‌های آب‌کشت در کشور به حدود ۱۰۰۰ هکتار می‌رسد. تجهیز این گلخانه‌ها با سیستم نانوحباب می‌تواند بازده محصولات را تا ۱۵ درصد افزایش دهد که معادل با ایجاد ۱۵۰ هکتار گلخانه جدید است. در حالی که برای ایجاد این مقدار گلخانه به ۳۷۵۰ میلیارد تومان سرمایه‌گذاری نیاز است، فناوری نانوحباب با تنها ۵ درصد از این هزینه قادر به دستیابی به همان نتیجه می‌باشد. صادرات ۸۰ هزار تن از این محصولات با قیمت متوسط ۱.۵ دلار برای هر کیلوگرم، می‌تواند حدود ۱۲۰ میلیون دلار درآمد ایجاد کند.
رشد تولید محصولات دریایی با استفاده از فناوری نانوحباب
در ایران هر ساله ۵۰۰ هزار تن از محصولات آبزی در ۲۵ هزار مزرعه پرورش ماهی تولید می‌شود. استفاده از فناوری نانوحباب در این مزارع می‌تواند تولید را دو برابر کرده و به یک میلیون تن برساند. اگر بخواهیم این افزایش تولید را از طریق توسعه مزارع به دست آوریم، به سرمایه‌گذاری ۱۶۷ هزار میلیارد تومانی نیاز داریم، اما فناوری نانوحباب با هزینه‌ای معادل ۳۲ هزار میلیارد تومان می‌تواند همین هدف را محقق کند. صادرات این محصولات با قیمت ۳ دلار برای هر کیلوگرم، درآمدی برابر با ۱.۵ میلیارد دلار به همراه دارد.
۲- نانوداروها: نانوداروها به عنوان یک نوآوری در زمینه درمان بیماری‌ها به کار می‌روند و با استفاده از فناوری نانو، امکان دستیابی به درمان‌های موثرتر و هدفمندتر را فراهم می‌کنند. این داروها می‌توانند به طور خاص سلول‌های بیمار را هدف قرار دهند و عوارض جانبی را به حداقل برسانند.
سهم نانوداروها در بازارهای داخلی و بین‌المللی
در بازه زمانی سال‌های ۱۳۹۵ تا ۱۴۰۱، سه نانوداروی داخلی شامل سینادوکسوزوم، پکلی نب و پادینکس، به مجموع فروش داخلی ۳۷۰۰ میلیارد ریال دست یافته‌اند. افزون بر این، صادرات این داروها به کشورهایی نظیر ترکیه و سوریه بالغ بر ۹ میلیون دلار بوده است. جایگزینی این داروها با نسخه‌های وارداتی منجر به صرفه‌جویی ارزی بیش از ۹۰ میلیون دلار شده است. همچنین، شرکت‌های بیمه با کاهش هزینه‌های درمان، ۷۰۰۰ میلیارد ریال صرفه‌جویی کرده‌اند.
ویژگی‌های نانوداروها شامل اندازه بسیار کوچک آنها است که اجازه می‌دهد به راحتی در بدن حرکت کنند و به نقاط مختلف برسند. این داروها می‌توانند به طور دقیق‌تری به سلول‌های هدف منتقل شوند و در نتیجه اثربخشی درمان را افزایش دهند. علاوه بر این، نانوداروها می‌توانند عوارض جانبی کمتری نسبت به داروهای سنتی داشته باشند.
سینادوکسوزوم یک داروی ضد تومور است که برای درمان سرطان سینه متاستاز دهنده، به ویژه در بیمارانی که در معرض یا دارای مشکلات قلبی هستند، و همچنین برای درمان سرطان تخمدان پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دارو همچنین در درمان کاپوسی سارکوما در بیماران مبتلا به ایدز نیز استفاده می‌شود.
نانوداروی پاکلی نب برای مقابله با سرطان‌هایی مانند سینه، ریه و پانکراس ساخته شده است. این نانودارو با وارد شدن به بافت‌های سرطانی، مانع رشد تومور می‌شود و به از بین رفتن بافت سرطانی کمک می‌کند. به دلیل اندازه نانویی این دارو، اثربخشی آن بیشتر و عوارض جانبی آن کمتر از داروهای مشابه است.
داروی پادینکس یک روش نوآورانه و هدفمند برای درمان برخی انواع سرطان ارائه می‌دهد. این دارو با ادغام یک آنتی‌بادی و یک عامل شیمی‌درمانی، به ارائه رویکردی هدفمندتر و کارآمدتر در مقابله با سرطان می‌پردازد. این روش هدفمند نه تنها اثرگذاری دارو را بالا می‌برد، بلکه عوارض جانبی آن را در مقایسه با شیمی‌درمانی‌های مرسوم کاهش می‌دهد.
۳- نانوکاتالیست‌ها: نانوکاتالیست‌ها موادی هستند که در ابعاد نانومتری طراحی شده‌اند و به عنوان کاتالیزورهای بسیار مؤثر در واکنش‌های شیمیایی عمل می‌کنند. این کاتالیست‌ها به دلیل سطح ویژه بالا و ویژگی‌های منحصر به فردشان، می‌توانند به طور قابل توجهی کارایی فرآیندهای شیمیایی را افزایش دهند.
کاتالیست مورد استفاده در واحد RCD پالایشگاه‌ها
یکی از عملیات‌های مهم در پالایشگاه‌ها، تصفیه هیدروژنی نفت کوره سنگین یا همان مازوت است که به نام RCD شناخته می‌شود. پالایشگاه امام خمینی شازند اراک از کاتالیست‌های تولید داخل برای این عملیات بهره می‌برد. این پالایشگاه قبلاً از کاتالیست‌های شرکت آمریکایی UOP استفاده می‌کرد، اما اکنون از کاتالیست شرکت اکسیر نوین فرآیند آسیا استفاده می‌کند. این کاتالیست جدید عملکردی ۱۵ تا ۲۰ درصد بهتر دارد و طول عمر آن از ۱۱ ماه به ۱۳ ماه افزایش یافته است. استفاده از نانوکاتالیست تنها به این پالایشگاه محدود نمی‌شود و در بسیاری از پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌های کشور نیز از نانوکاتالیست‌های ایرانی بهره گرفته می‌شود.
تغییر کاتالیست داخلی منجر به افزایش تولید بنزین کشور به میزان ۷۰۰ میلیون لیتر در سال شده و صرفه‌جویی ۷۵۰ میلیون دلاری در ارز را به همراه داشته است. علاوه بر این، فروش داخلی این محصول سالانه بیش از ۴۵ میلیون یورو را به خود اختصاص می‌دهد.
کاتالیست‌های LTS و متاناسیون در صنعت پتروشیمی
در این پتروشیمی که به تولید روزانه ۲۲۰۰ تن آمونیاک می‌پردازد، کاتالیست‌های داخلی به جای نمونه‌های خارجی به کار گرفته شده‌اند. پیش از این، پتروشیمی مذکور کاتالیست‌های خود را از شرکت دانمارکی هالدرتاپسو تهیه می‌کرد.
۴- استفاده از فناوری نانو برای کاهش آلودگی هوا:
در سال ۱۴۰۱، بیش از ۷۰۰ هزار مبدل کاتالیستی خودرو با نانوکاتالیست‌های کاهش‌دهنده آلودگی هوا توسط ۷ شرکت ایرانی تولید شد که توانست ۶۰ درصد از نیاز خودروهای داخلی را تأمین کند. ارزش این بازار در همان سال حدود ۲۵ هزار میلیارد ریال برآورد شده است. این نانوکاتالیست‌ها تأثیر قابل‌توجهی در کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی و ارتقای کیفیت هوا داشته‌اند.
در نهایت می‌توان اذعان داشت که فناوری نانو در ایران تأثیرات چشمگیری در حوزه‌های گوناگون مانند تصفیه آب و فاضلاب، کشاورزی، صنعت داروسازی، صنایع نفت و پتروشیمی و محیط‌زیست داشته است. این فناوری با افزایش کارایی، کاهش هزینه‌ها، صرفه‌جویی در ارز و افزایش درآمدهای صادراتی، به عنوان یکی از ابزارهای کلیدی توسعه اقتصادی کشور شناخته می‌شود. با پشتیبانی از تحقیقات و تولیدات داخلی در عرصه نانو، می‌توان ایران را به عنوان یکی از بازیگران اصلی این فناوری در سطح جهانی معرفی کرد.