سهم ناچیز محققان در رفع آلودگی هوا/فناوری محیط زیستی مشتری ندارد

دکتر محمد رحمانی عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر به گفت: طبق تعریف سازمان بهداشت جهانی (WHO)، آلاینده هر ماده ناخواسته‌ای است که به شکل جامد، مایع و یا گاز است که وارد محیط می شود و جان موجودات زنده را تهدید می کند.

وی با بیان اینکه کشورهای با درآمد کم و متوسط بیشترین میزان مواجهه با آلودگی هوا را دارند، گفت: اثرات ترکیبی آلودگی هوای محیطی (فضای باز) و خانگی هر ساله باعث حدود هفت میلیون مرگ زودرس می شود که عمدتا ناشی از سکته مغزی، بیماری قلبی، بیماری انسداد مزمن ریوی، سرطان ریه و عفونت های حاد تنفسی است.

وی گفت: مهم ترین آلاینده های موجود در هوای کلان شهرها و شهرها شامل کربن دی اکسید، کربن مونو اکسید، ازن، اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوکرد، ترکیبات آلی فرار و ذرات معلق هستند. در شهرهای بزرگ بخش عمده‌ای از این مواد شامل هیدروکربن‌های نسوخته ( آروماتیک‌ها، کتون‌ها، آلکن‌ها و …)به علت کارکرد نامناسب‌های وسایل نقلیه به اتمسفر تخلیه می شود.

رحمانی ادامه داد: در ایران شاخص کیفیت هوا (AQI) بطور معمول روزانه برای شش آلاینده هوا اندازه گیری می شود، منواکسید کربن، ازن، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد، ذرات معلق زیر ۲٫۵ میکرون (PM۲.۵) و ذرات معلق زیر ۱۰ میکرون(PM۱۰). بالاترین شاخص در بین این شش مقدار، به عنوان شاخص کلی آن روز گزارش می‌شود. معمولا محدوده شاخص کیفیت بین ۰ تا ۵۰۰ متغیر است. هر چه شاخص بالاتر باشد، هوا آلوده‌تر و اثر آلاینده‌ها بر سلامتی بیشتر است. AQI بالاتر از ١٠٠ نشان دهنده هوای ناسالم است. شاخص کیفیت معمولا با رنگ نشان داده می شود.

وی با بیان اینکه منابع تولید آلایندگی در شهرهای بزرگ دو دسته هستند، گفت: دسته اول، آلاینده‌هایی که در اثر عوامل طبیعی تولید می شوند مانند باد و طوفان،‌ آتش‌سوزی‌های طبیعی، آتشفشان، فروپاشی و فرآیندهای میکروبی و … دسته دوم عوامل انسانی مانند فعالیت‌های صنعتی، نظامی، دفع زباله، حمل و نقل، معدنکاری، تخریب و … در اینجا تاکید بر منابعی شده است که توسط انسان و به واسطه فعالیت‌های انسانی تولید می شود.

وی گفت: حمل و نقل، فعالیت های صنعتی و معدنی، گرمایش ساختمان‌ها و پخت و پز، نیروگاه‌های حرارتی تولید برق از جمله عوامل آلودگی شهرهای بزرگ محسوب می شوند. به طور تقریبی ۶۰ تا ۷۰ درصد آلایندگی شهرها توسط خودروها تولید می شود.

رئیس پژوهشکده آب، محیط زیست و توسعه پایدار دانشگاه امیرکبیر صنعتی امیرکبیر گفت: بر اساس آمار شرکت کنترل کیفیت هوای تهران در سال ۱۳۹۶ در گزارش سهم‌بندی صنایع آلاینده‌ شهر تهران، سهم نیروگاه‌ها از آلاینده‌های گازی ۵.۳ درصد و سهم آنها در ذرات معلق ۱۲.۱ درصد است. کربن منوکسید، دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن، هیدروکربن‌های نسوخته و آروماتیک‌ها و ذرات معلق از مهمترین آلایندهای تولیدی توسط نیروگاه‌های برق هستند.

راهکارهای کاهش آلودگی هوا و نقش شرکت‌های دانش بنیان

وی با بیان اینکه دو عامل مهم در میزان آلودگی هوای کلانشهرها موثر است، گفت: میزان تولید آلاینده و پدیده‌های جوی این دو عامل تاثیر گذار در آلودگی کلانشهرها موثر هستند؛ از آنجا که پدیده‌های جوی عمدتا در کنترل انسان نیست تنها راه کاهش آلودگی هوا در کوتاه مدت و میان مدت کنترل شدت تولید آلاینده‌ها هستند.

وی با تاکید بر اینکه کاهش شدت تولید آلاینده‌ها یک مسئله چند وجهی است گفت:خودروها بخش عمده‌ای از آلودگی هوا در شهرها را تولید می کنند. اگرچه در دنیا تلاش‌های موفقیت‌آمیزی در جدا کردن آلودگی هوا از حمل و نقل صورت گرفته، ‌اما در ایران به واسطه استفاده از فناوری‌های نسبتا قدیمی، بهره‌وری پایین مصرف انرژی، سوخت‌های با کیفیت نازل و عدم استفاده از کاتالیست و فیلتر ذرات میکرومتری در خودروها،‌ حمل و نقل کماکان سهم بالایی در آلایندگی هوای کلانشهرها دارد.

رئیس پژوهشکده آب، محیط زیست و توسعه پایدار دانشگاه امیرکبیر ادامه داد: پیش‌بینی‌ها نشان می دهد تا سال ۲۰۵۰ موتورهای درونسوز بطور کامل برچیده می شوند و خودروهای هیبریدی در میان مدت و خودروهای تمام الکتریکی و مجهز به پیل سوختی و یا هیدروژن سوز در دراز مدت جایگزین خودروهای امروزی می‌شوند. سهم سوخت‌های فسیلی در سبد انرژی کشورها در حال کاهش و سهم و تنوع انرژی‌های تجدید پذیر در این سبد در حال افزایش است.

به گفته رحمانی، هم‌اکنون دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی و مجموعه‌های دانش بنیان در ایران جهت کمک به کاهش آلودگی کلان‌شهرها در حوزه‌های زیر فعال هستند؛ انرژی‌های نو،‌ بهینه‌سازی مصرف انرژی، توسعه قطعات و فناوری‌های مرتبط با کاتالیست و فیلترها،‌ پیل‌های سوختی و موتورهای هیبریدی و فناوری‌های جایگزین. همچنین در بخش تولید سوخت‌های با کیفیت مناسب‌تر که به فرآیندهای پالایشگاهی بر می‌گردد گروه‌های تحقیقاتی متعددی در کشور فعالیت می کنند.

سهم پژوهشگران در رفع آلودگی هوا

رئیس پژوهشکده آب، محیط زیست و توسعه پایدار دانشگاه امیرکبیر ادامه داد: اگرچه کشور دارای پتانسیل بالایی از مراکز دانشگاهی، شرکت‌های دانش بنیان و نیروی متخصص و تحصیل کرده است که می توانند در بخش‌های مرتبط با کاهش شدت تولید آلاینده‌ها بسیار موثر باشند اما سهم پژوهشگران در این حوزه تاکنون ناچیز بوده است.

وی تاکید کرد: یک دلیل عمده سیاست‌های ناکارآمد در حوزه حفاظت از محیط زیست و تقاضای بسیار پایین دولت و صنعت برای محصولات دانش‌بنیان مرتبط و در نتیجه عدم وجود مشتری جدی در این حوزه است.

محورهای پژوهشی مرتبط با فناوری در راستای کاهش آلودگی هوا

رحمانی گفت: بهینه‌سازی مصرف انرژی و فناوری‌های مرتبط با تصفیه گازهای خروجی از اگزوز خودرو اولین و زود بازده ترین حوزه‌ پژوهشی و عملیاتی در بحث کاهش تولید آلاینده‌ها در کوتاه مدت است. در بخش بهبود فرآیندهای پالایشگاهی می توان به توسعه فرآیند و کاتالیست‌های پالایشگاهی برای تولید بنزین و گازوییل با کیفیت بالاتر که بهسوزی بهتر داشته،‌ سطح گوگرد و آروماتیک و سایر ترکیبات ناخواسته آن کنترل شده باشد، اشاره نمود.

رئیس پژوهشکده آب، محیط زیست و توسعه پایدار دانشگاه امیرکبیر افزود: در میان مدت توسعه فناوری‌های مرتبط با تولید انرژی‌های تجدید پذیر مانند سلول‌های خورشیدی می تواند هدف باشد، ‌این فناوری‌ها می توانند در بخش تامین انرژی ساختمان‌ها و صنایع موثر بوده و مصرف سوخت‌های فسیلی و آلاینده را کاهش دهند.

وی گفت:در بلند مدت توسعه فناوری موتورهای هیبریدی و تمام الکتریکی و یا هیدروژن‌سوز و تلاش برای از بین بردن شدت تولید آلاینده‌ها در بخش حمل و نقل و نیز تکمیل چرخ‌های مرتبط با انرژی‌های تجدید پذیر مهم است.

رئیس پژوهشکده آب، محیط زیست و توسعه پایدار دانشگاه امیرکبیر تاکید کرد: اگرچه اجرای جدی قوانین و مقرارت حفاظت از محیط زیست کمک قابل توجهی در کاهش شدت تولید آلاینده‌ها خواهد داشت، اما همراهی مردم و افزایش فرهنگ حفاظت از محیط زیست می‌تواند عامل موثرتری باشد.

به گفته رحمانی از دید فناوری، بهینه‌سازی و کاهش مصرف انرژی، تصفیه‌ گازهای خروجی از اگزوز در کوتاه مدت یک راه حل خواهد بود اما در میان مدت و دراز مدت دنیا و به تبع آن ایران به سمت خودروهای پاک و در نهایت بدون آلایندگی (هیبریدی، تمام الکتریکی و هیدروژن‌سوز) پیش خواهند رفت.

وی ادامه داد: در آینده سهم سوخت‌های فسیلی به تدریج بسیار کم و در نهایت صفر خواهد شد. سهم سوخت‌های آبی (blue) و سبز (بدون انتشار آلاینده) و انرژی‌های خورشیدی و انواع دیگر برای مصارف صنایع و شهری افزایش خواهد یافت و ما شاهد شهرهای با آسمان پاک خواهیم بود.