از شلیك به هوای آلوده تا كبوترهای جلیقه پوش
20 فناوری قابل توجه برای مقابله با آلودگی هوا
ایزو وب: آلودگی هوا عواقب وحشتناکی برای سلامت انسان و کره زمین دارد و با سردتر شدن هوا شاهد آلودگی بیشتر در کلان شهرهای ایران نیز هستیم. در این گزارش نگاهی می اندازیم به پروژه های جهانی که با روش های مختلف و با بهره گیری از فناوری های مختلف به مبارزه با این معضل جهانی پرداخته اند.
به گزارش ایزو وب به نقل از ایسنا، آلودگی هوا یک خطر جدی در سراسر دنیا است. شهرها مملو از دود و گازهای گلخانه ای خطرناک شده اند که هم به محیط زیست و هم به سلامت جمعیت جهانی صدمه می زند و بنابراین کشورهای مختلف درحال توسعه راه هایی برای حل این مشکل هستند.
علل اصلی ایجاد آلودگی هوا چیست و چرا مشکل ساز است؟
به صورت خلاصه آلودگی هوا می تواند از منابع مختلفی مانند مصرف خانگی چوب و زغال سنگ، اگزوز وسایل نقلیه، گازهای صنعتی و منابع طبیعی مانند گرد و غبار و دود حاصل از آتشسوزی ها ایجاد شود. وقتی ذرات این منابع در هوا معلق می شوند به آنها ذرات معلق یا آئروسل گفته می شود. این آلاینده ها برای انسان و محیط زیست مضر هستند. همچون اثرات آلودگی هوا بر سلامت انسان میتوان به سوزش چشم، بینی و گلو اشاره نمود. خس خس سینه، سرفه، تنگی نفس، مشکلات تنفسی و افزایش ریسک حمله قلبی و حتی مرگ از دیگر آثار آلودگی هوا بر انسان است.
آلودگی هوا اثرات شدیدی بر محیط زیست هم دارد که عبارتند از باران اسیدی، پُرغذایی، مسمومیت حیوانات و گیاهان، تخریب لایه اُزن در استراتوسفر و تغییرات آب و هوایی.
بنابراین به نفع همه است که آلاینده ها را ردیابی کنند و تا حد امکان برای به حداقل رسیدن انتشار آنها تلاش کنند. هر زمان سوخت های فسیلی سوزانده می شود، ذرات معلق در جو آزاد می شوند. این ذرات از منابع طبیعی مانند آتشفشان ها و آتشسوزی جنگلها هم نشات می گیرند.
ذرات معلق می توانند مستقیم وارد جو شوند. یکی دیگر از آلاینده های خطرناک هوا، اُزن است. ازن ترکیبی است که سد محافظ اطراف زمین برای پیشگیری از ورود تشعشعات خورشیدی را تشکیل می دهد اما وقتی ازن به ارتفاعات پایین تر برسد می تواند به صورت باورنکردنی به سلامت انسان و محیط زیست صدمه بزند.
به قول ناسا ازن در سطح زمین زمانی ایجاد می شود که نور خورشید با مواد شیمیایی خاصی که ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی هستند، واکنش نشان داده است. هنگامی که ذرات موجود در هوا با ازن ترکیب شوند، دود ایجاد می کنند. مه دود یک نوع از آن است.
آلودگی هوا تأثیر شدیدی بر آب و هوای زمین هم دارد. این ذرات معلق بر تابش نور خورشید به زمین اثر می گذارند. بعضی از آئروسل ها مانند سولفات ها و نیترات ها می توانند نور خورشید را به فضا منعکس کنند در حالیکه برخی دیگر مانند کربن سیاه می توانند آنرا جذب کنند.
به صورت کلی و به قول ناسا، ذراتی که رنگ روشن تری دارند یا شفاف هستند نور را در همه جهات به فضا منعکس می کنند و آئروسل های تیره تر می توانند مقادیر قابل توجهی از نور را جذب کنند. چنین قابلیتی می تواند بر آب و هوای زمین تأثیر بگذارد برای مثال فوران کوه پیناتوبو در سال ۱۹۹۱ در فیلیپین سبب پرتاب شدن بیشتر از ۲۰ میلیون تن دی اکسید کربن و ذرات خاکستر ریز به جو زمین شد.
دی اکسید گوگرد با سایر مواد موجود در اتمسفر واکنش نشان داده است تا آئورسل بسازد. این ذرات ریز در ارتفاع بالای ۶۰ کیولومتر از سطح آب تشکل می شوند. این ذرات ریز در ارتفاع ۶۰ کیلومتری تشکیل می شوند و می توانند برای مدت طولانی در آنجا باقی بمانند چونکه از راه بارش از آسمان شسته نمی شوند.
در نتیجه میانگین دمای کره زمین برای حدودا دو سال یک درجه فارنهایت(۰.۶ درجه سانتیگراد) کاسته می شود. واقعا جالب است، اما آیا راهی وجود دارد که بتوانیم برای از بین بردن یا حداقل کاهش مشکلات در رابطه با آلودگی هوا انجام دهیم؟ بیایید به چند پیشنهاد هیجان انگیز نگاهی بیندازیم.
بعضی از هیجان انگیزترین راهکارهای آلودگی هوا چیست؟
۱. دوستان زمین
فراهم کردن امکان آزمایش کیفیت هوا برای شهروندان
یکی از بهترین ابزارها برای مبارزه با آلودگی هوا آموزش است. با آموزش مردم در مورد اهمیت هوای پاک، کارهایی که می توانند برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای خود انجام دهند و نحوه آگاهی از کیفیت هوا در منطقه خود، مشکل آلودگی را بهتر میتوان برطرف کرد.
دوستان زمین(Friends of the Earth) یک موسسه خیریه زیست محیطی در بریتانیا است که آغاز به عرضه کیت های آزمایش به شهروندان برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کیفیت هوا در مناطق محلی خود کرده است. این کیت ها شامل یک لوله مانیتورینگ و یک راهنمای آسان برای پیگیری است، ازاین رو شهروندان نگران می توانند پاسخ های دقیقی در مورد هوایی که تنفس می کنند دریافت نمایند.
۲. جنگل عمودی نانجینگ
رشد یک جنگل شهری برای تمیز کردن هوا
با عنایت به وجود مناطق بشدت صنعتی در سرتاسر چین، آنها از بعضی از بالاترین سطوح آلودگی هوا در سراسر دنیا رنج می برند. خوشبختانه، چین در چند سال گذشته ابتکارات گوناگونی را برای مقابله با آلودگی پیشنهاد و اجرا کرد تا هوای خویش را باردیگر سالم کند.
یکی از این پروژه ها جنگل عمودی نانجینگ در استان جیانگ سو است. تخمین زده می شود که این جنگل می تواند ۲۵ تن دی اکسید کربن را جذب نماید و اکسیژن کافی را آزاد کند تا هوا را ۳۰۰۰ برابر سالم تر از حالت فعلی کند. این طرح شامل ۳۰۰۰ گونه مختلف از گیاهان بود و در سال ۲۰۱۸ تکمیل شد.
۳. جوهر هوا(AIR-INK)
چاپ با جوهرهای ساخته شده از هوای آلوده
بعضی از هیجان انگیزترین پروژه هایی که به دنبال مبارزه با آلودگی هوا بوجود آمده اند، به دنبال استفاده خلاقانه از آلاینده های ناشی از هوا هستند. یکی از این پروژه ها جوهر هوا AIR-INK نام دارد که جوهر ساخته شده برای آن از انتشار کربن به دست می آید.
این محصول توسط Graviky Labs ساخته شده و از راه شرکت پشتیبانی از استارت آپ های خلاقانه کیک استارتر(Kickstarter)، تأمین مالی شده است. مردم باید دستگاه KAALINK را به لوله اگزوز اتومبیل خود وصل کنند و در عرض ۴۵ دقیقه از رانندگی، یک اونس مایع(۳۰ میلی لیتر) جوهر خواهند داشت. سپس آلاینده های به دست آمده، در لابراتوار خالص شده و به جوهری قابل استفاده تولید می شوند.
۴. برج بدون دود
تبدیل مه دود به جواهرات
جوهر یک راه است اما اگر بتوانید آلودگی را به جواهرات درخشان تبدیل کنید، چطور؟ این ایده خیلی خوبی به نظر می آید اینطور نیست؟ پس به برج بدون دود خلاء که دود را می مکد و ذرات را به سنگ های قیمتی متراکم می کند نگاهی بندازید.
این تصویر زاییده ذهن هنرمند هلندی دن روزگارد است. برج بدون دود انرژی نسبتا کمی مصرف می کند، یون های مثبت را به هوا می فرستد و خویش را به ذرات غبار متصل می کند.
یک یون منفی در خلاء، یون های مثبت را به داخل می کشد و ذرات ریز کربنی که برج جمع آوری می کند، می توانند متراکم شود تا «سنگ های قیمتی» کوچکی ایجاد کنند که در جواهراتی مانند حلقه ها و دکمه های سرآستین کاربرد دارند. هر سنگ ریز معادل ۲۶۵ هزار گالن(۱۰۰۰ متر مکعب) هوای تصفیه شده است.
این برج که در سال ۲۰۱۵ در روتردام راه اندازی شد. هم اکنون در شهر های دیگر جهان هم مورد استفاده قرار می گیرد.
۵. حمل و نقل «رایگان»
تشویق شهروندان به رها کردن خودرو های تک سرنشین
هم اکنون، همه می دانند که خودرو های ما یکی از بزرگترین مقصران آلودگی هوا هستند. بنابراین است که آلمان در نظر دارد حمل و نقل عمومی را مجانی کند تا شهروندان را تشویق کند تا با رها کردن خودرو های خود در خانه، اثرات انتشار کربن را کاهش دهند.
باآنکه این یک ابتکار عالی است اما باید توجه داشت که چنین پروژه ای در واقع «رایگان» نخواهد بود و این هزینه ها به صورت غیر مستقیم از راه مالیات پرداخت می شوند.
۶. بزرگترین تصفیه کننده هوای جهان
تمیز کردن هوا با آسمان خراش
در ماه ژانویه سال ۲۰۱۸، کار بر روی بزرگترین تصفیه کننده هوای جهان در شیان(Xian)، چین شروع شد.
ابعاد این سازه عظیم ۳۲۸ فوت(۱۰۰ متر) است و می تواند کیفیت هوا را در شعاع حدودا چهار مایلی(۱۰ کیلومتر مربعی) بهبود بخشد.
این برج تنها یکی از تلاشهای چین برای مبارزه با آلودگی هوا بوده است. آینده تعیین می کند که این برج چقدر موثر بوده و اگر نتایج مثبت باشد، دیدن برج های مشابه در سرتاسر کشور حیرت انگیز نخواهد بود.
۷. جاروبرقی برای پاک کردن آلودگی هوا
ابزاری که آلاینده های هوا را می مکد
اگر بتوانیم جاروبرقی های غول پیکر را روی ساختمان ها قرار دهیم تا هوای اطراف را تمیز نماییم چطور می شود؟ این سوال گروه انوینیتی(Envinity) بود که یک مجموعه مخترع هلندی را به فعالیت در این مورد مشتاق کرد. در سال ۲۰۱۶، آنها یک سیستم خلاء صنعتی عظیم را برای حذف آلاینده های موجود در هوا راه اندازی کردند.
این سیستم خلاء ذرات ریز و فوق ریز را که توسط سازمان بهداشت جهانی سرطان زا تشخیص داده شده اند، از بین می برد. مخترعان ادعا می کنند که خلاء می تواند ۱۰۰ درصد ذرات ریز و ۹۵ درصد ذرات بسیار ریز را در شعاع ۹۸۴ فوتی(۳۰۰ متری) از بین ببرد.
۸. ممنوعیت استفاده از سوخت
حذف سوخت های فسیلی از جاده ها برای همیشه
حذف آلاینده ها از هوا بعنوان یک چاره کوتاه مدت عالی است، اما اثرات بلندمدت انتشار کربن را برطرف نمی نماید. یکی از طریق هایی که خیلی از کشورها با آن به دنبال ایجاد آینده ای سبزتر و پاک تر هستند، باآنکه مسلما دشوار می باشد، ممنوعیت استفاده از خودروهایی است که از بنزین و گازوئیل استفاده می نمایند.
بریتانیا همچون کشورهایی است که برای ایجاد این تغییر، قوانینی وضع کرده است. دولت می خواهد تا سال ۲۰۳۵ تمام وسایل نقلیه جدید بنزینی و دیزلی را از تردد در جاده ها منع کند.
۹. درخت شهر (CityTree)
پاکسازی مناطق شهری به روش طبیعی
مناطق شهری بیشترین صدمه را از نظر آلودگی هوا می بینند. کمبود مناطق سبز و درختان در شهرها به این مفهوم است که فرصت کمی برای جذب دی اکسید کربن وجود دارد و کیفیت هوا ضعیف می شود. بنابراین است که یک استارت آپ آلمانی به نام چاره شهر سبز(Green City Solutions)، درخت شهر(CityTree) را ایجاد کرد.
CityTree یک سازه عمودی مانند یک بیلبورد است، که شامل خزه و گلسنگ می شود. هر واحد از آنها می تواند سالانه ۲۴۰ تن دی اکسید کربن جذب نماید. این بدان مفهوم است که آنها می توانند وظیفه ۲۷۵ درخت را انجام دهند در حالیکه فضا و هزینه کمتری نیاز دارند.
۱۰. وسایل تقلیه تمام برقی
زمینه سازی برای وسایل نقلیه بدون آلایندگی
هنگامی که خیلی از کشورها سر انجام با موفقیت تردد خودروهایی با موتور احتراقی را از جاده ممنوع کنند، به خودرو های برقی زیادی نیاز خواهیم داشت تا جای آنها را بگیرد. هند، تنها کشوری است که اعلام نموده که از سال ۲۰۳۰، فقط خودرو های برقی می فروشد.
این یک تغییر بزرگ برای هند خواهد بود که جمعیت آن هم اکنون سالانه ۱.۲ میلیون مرگ ناشی از آلودگی هوا را متحمل می شود. این تغییر همینطور می تواند ۶۰ میلیارد دلار در هزینه های در ارتباط با انرژی این کشور صرفه جویی کند. این حرکت شجاعانه حرکتی است که خیلی از کشورهای دیگر مطمئنا از آن پیروی خواهند کرد.
۱۱. سوخت از آلاینده ها
ایجاد سوخت هیدروژنی از آلودگی هوا
آلودگی امروز به خوبی می تواند به سوخت فردا تبدیل گردد. این به لطف تحقیقات دانشگاه آنتورپ و KU Leuven است. در ماه مه سال ۲۰۱۷، دانشمندان یک روش اعجاب انگیز جدید کشف کردند که به آنها اجازه می داد هوا را تصفیه کنند و همزمان سوخت هیدروژنی را از آلاینده های استخراج شده ایجاد کنند.
محققان دستگاهی حاوی یک غشای نازک ساختند. در یک طرف غشاء، هوا تصفیه شد. از سوی دیگر، گاز هیدروژن حاصل از آلاینده ها جمع آوری شد. این گاز می تواند بعنوان سوخت استفاده گردد. انرژی این دستگاه از انرژی خورشیدی تأمین می شد و کاملا پاک بود.
۱۲. سنسورهای آلودگی
عرضه کرده ها در مورد کیفیت هوا در همه جا
یکی از مسائلی که مبارزه با آلودگی هوا را به بن بست رسانده، عدم وجود داده های جامع است. در حالیکه مناطق شهری به خوبی از نظر کیفیت هوا مورد آزمایش قرار گرفته اند، مناطق حومه و روستایی منابع کمتری هنگام اندازه گیری کیفیت هوا دارند.
در هند، دولت درحال نصب سنسورهای آلودگی در تمام مناطق کشور برای شناسایی و مدیریت بهتر آلودگی هوا است. یک مجموعه جدید و پیشرفته از حسگرها در سال ۲۰۱۹ تاییدیه دریافت نمودند و تابحال داده های ارزشمندی را در مبارزه هند با آلودگی هوا عرضه کرده اند.
۱۳. چراغ های خیابانی و سنسورهای هوشمند
تلاش برای تمیز کردن هوا
هند تنها جایی نیست که به دنبال نصب سنسورهای پیشرفته است. جمهوری چک اعلام نموده که مانیتورهای دی اکسید کربن را در چراغ های هوشمند خیابان ها در پایتخت این کشور، پراگ نصب خواهد نمود.
این حسگرها می توانند اطلاعات لحظه ای را در مورد بدترین مناطق از نطر آلودگی هوا عرضه کنند و روش های مؤثرتری را در مبارزه با آلودگی عرضه کنند و به ساکنان این امکان را بدهند که بدانند کدام مناطق شهر بیشترین خطر را برای سلامتی آنها دارند.
۱۴. اسلحه ضد دود
شلیک به آلودگی هوا
ایده یک تفنگ ضد دود امکان دارد خنده دار به نظر برسد، اما می تواند به صورت موثر مناطق آلوده به مه دود را در هنگام آلودگی زیاد پاک کند. دولت دهلی هند، این اسلحه ها را در سال ۲۰۱۷ آزمایش کرد و از آن زمان به منظور کمک به کاهش سطح مه دود خطرناک در آناند ویهار، آنها را به صورت فعال درآورد.
این تفنگ ها با پاشیدن بخار آب به هوا کار می کنند که پیش از سقوط به زمین مانند باران، آلاینده ها را جذب می کنند. در حالیکه آلاینده ها به صورت کامل از بین نمی رود، اما یک چاره کوتاه مدت موثر برای روزهای پر دود است که تنفس هوا در چنین روزهایی می تواند برای شهروندان خطر جدی برای سلامتی به همراه داشته باشد.
۱۵. پروژه نمای هوا
ردیابی آلودگی در منطقه شما
ظاهراً گوگل ارث(Google Earth) برای ایجاد نقشه های دقیق از جهان و عرضه کیفیت هوا مفید می باشد. در پروژه ای که توسط گوگل در سال ۲۰۱۵ راه اندازی گردید، خودرو های Google Street View در اطراف اوکلند غربی سفر کردند و از هوا نمونه برداری کردند.
از این طریق، آنها می توانند داده های جامعی در مورد کیفیت هوا در شهر و چگونگی نوسانات آن در طول زمان جمع آوری کنند. به لطف این تحقیق، آنها می توانند از این سیستم جهت بررسی میانگین کیفیت هوا در مناطق محتلف در سراسر دنیا استفاده نمایند.
دسترسی به چنین اطلاعاتی امکان هدف گذاری موثرتر طرح های ضد آلودگی را فراهم می آورد. این به مردم در مورد مناطق خطرناک تر با عنایت به کیفیت پایین هوا اخطار می دهد.
۱۶. برج سینک کربن ماندراگور
این پروژه مفهومی خارق العاده که توسط شرکت معماری رسکیوبیکا(Rescubika) طراحی شده است، یک برج مسکونی «سبز» در جزیره روزولت نیویورک است. این ساختمان که ماندراگور نام دارد، محدودیت های فعلی پایداری را تغییر می دهد.
طراحی آن بر پایه گیاه «مهرگیاه» است و با خیلی از فناوری ها و استراتژی های خلاقانه صرفه جویی در انرژی و جذب کربن انجام شده است. این پروژه از بهترین روش های گرمایش و سرمایش غیرفعال برای تهویه فضای داخلی بهره می برد.
۱۷. لباس های تمیزکننده هوا
به دستگاه تصفیه هوا تبدیل شوید
پتانسیل دی اکسید تیتانیوم برای پاکسازی هوا سبب شده تا مخترعان تلاش کنند کاربردهای دیگری هم برای آن بیابند. محققان بریتانیایی تلاش کردند تا یک ماده شوینده لباسشویی بسازند که حاوی این ماده باشد. ایده آنها این بود که وقتی البسه با این ماده شسته می شوند مقداری کمی دی اکسید تیتانیوم به خود جذب کنند و فردی که آنها را می پوشد به یک دستگاه تصفیه هوا تبدیل گردد. با این وجود این اختراع برای ایجاد تأثیر واقعی به مشارکت جمعی متکی است به صورتی که هر فرد تنها پنج تا شش گرم گاز دی اکسید نیتروژن را هر روز خنثی می کند. این محصول چند مشکل دارد برای مثال عطر و افترشیو افراد را هم خنثی می کند که باید حل شود.
۱۸. یک تار عنکبوت غول پیکر
به دام افتادن آلودگی به جای حشرات
زیست تقلید به الهام گرفتن از طبیعت برای طراحی چاره برای مشکلاتی که با آنها روبه رو هستیم، گفته می شود. دکتر فریتز وولراث(Fritz Vollrath) از دانشگاه آکسفورد از توانایی تارعنکبوت برای به دام انداختن ذرات معلق به علت وجود بار الکتریکی ضعیف الهام گرفت. عنکبوت ها را به علت وجود تمایلات هم نوع خواری نمی توان برای به دست آوردن ابریشم پرورش داد اما شاید بتوان از یک نسخه مصنوعی از تار عنکبوت برای جذب آلاینده های خطرناک هوا استفاده نمود. این تارهای مصنوعی را میتوان با قرار دادن آنها در پایان دهانه خروجی دودکش ها مورد استفاده قرار داد.
۱۹. کوله پشتی های کوچک برای کبوترها
کوله پشتی های کوچکی که به کبوترها پوشانده می شوند دارای حسگرهایی هستند که می توانند مقادیر آلاینده های هوا را اندازه گیری کنند. خیلی از افراد اعتقاد دارند که ما نباید به داده های ثبت شده توسط این حسگرها تکیه نماییم چونکه آزمایش ها نشان داده که آنها صدمه پذیر هستند.
۲۰. اتوبوس تصفیه کننده هوا
در انتهای سال گذشته، شرکت حمل و نقل بریتانیایی Go-Ahead اتوبوس جدیدی را ارائه کرد. اما این اتوبوس قدیمی نبود. بلکه اتوبوس مخصوصی بود که مجهز به فیلتر روی سقف خودرو بود که هوا را در حین حرکت تصفیه می کرد.
سیستم تصفیه روی سقف با به دام انداختن ذرات معلق در حین حرکت اتوبوس و سپس خروج هوای پاک از پشت آن کار می کند.
این شرکت می خواهد با کاهش احتیاج به تعداد زیاد خودرو، افزایش استفاده از اتوبوس ها را نه تنها بعنوان چاره ای برای کاهش ازدحام بلکه بعنوان یک دستگاه تصفیه متحرک در نظر بگیرد.
پیشرفت فناوری کمک شایانی به کاهش آلودگی هوا در کلان شهر های سراسر دنیا خواهد نمود اما همانطور که گفته شد در کنار استفاده از ابزارهای نوین باید اقداماتی مانند ممنوعیت استفاده از خودروهایی که از سوخت های فسیلی استفاده می نمایند و همینطور حرکت به سمت استفاده از سوخت های تجدیدپذیر و پاک باید مورد توجه قرار بگیرد در این صورت میتوان به آینده ای با هوای پاک دست یافت.
منبع: ایزو وب
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب