به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، نانوحباب‌ها (Nanobubbles) حباب‌های گازی بسیار ریزی هستند که قطر آن‌ها معمولاً کمتر از 200 نانومتر است (حدود 2500 برابر کوچکتر از یک دانه نمک). برخلاف حباب‌های معمولی که به سرعت به سطح مایع آمده و از بین می‌روند، نانوحباب‌ها به دلیل اندازه بسیار کوچک و داشتن بار سطحی منفی، می‌توانند برای مدت طولانی (هفته‌ها و حتی ماه‌ها) در مایع معلق بمانند.

این ویژگی‌های منحصربه‌فرد فیزیکی و شیمیایی، همراه با سطح تماس بسیار بالا نسبت به حجم، باعث می‌شود تا انتقال گازها (مانند اکسیژن یا ازن) به داخل مایعات با بالاترین میزان بهره‌وری ممکن انجام شود و خواص فیزیکی مایع نیز تغییر یابد.

امروزه فناوری نانوحباب به عنوان یک راهکار سبز، نوآورانه و تحول‌آفرین در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده است. در حوزه کشاورزی، آب‌کشت (هیدروپونیک) و پرورش آبزیان، این فناوری با افزایش چشمگیر سطح اکسیژن محلول در سطح ریشه یا استخر، موجب بهبود سلامت، رشد سریع‌تر و افزایش چشمگیر بازدهی تولیدات می‌شود.

علاوه بر این، در صنعت تصفیه آب و فاضلاب شهری و صنعتی، استفاده از نانوحباب‌ها ضمن از بین بردن بوهای نامطبوع و تخریب بهتر آلاینده‌ها، به طرز قابل‌توجهی راندمان تصفیه را بالا برده، مصرف انرژی و تجهیزات را کاهش می‌دهد و نقش مهمی در مدیریت بحران آب و ناترازی انرژی ایفا می‌کند.

گزارش عملکرد و اثرات اقتصادی سامانه‌های نانوحباب‌ساز در ایران

سامانه‌های نانوحباب‌ساز

تجهیزات تولیدکننده نانوحباب در حال حاضر توسط سه شرکت نانوحباب انرژی، نانوفناوری سراج و داناتجهیز پترو آب با توجه به نیاز و کاربرد تولید می‌شوند که اطلاعات فروش و اثرات اقتصادی آنها در بازه زمانی سال‌های 1400 تا 1403 به شرح زیر است:

حجم فروش آنها 2485 میلیارد ریال در طول سه سال است.

پیامد

• افزایش 12 درصدی در برداشت محصولات گلخانه‌ای به ارزش یک میلیون دلار در سال
• افزایش 100 درصدی در تولید ماهی پرورشی با ارزش یک میلیون دلار در سال
• صرفه‌جویی حدود 800 میلیارد ریال از طریق کاهش مصرف برق در تصفیه‌خانه و مزارع هیدروپونیک کشور
• تامین آب آشامیدنی سالم با مصرف انرژی و مواد شیمیایی کمتر

اثرات

• کمک به سلامت محیط زیست با کاهش آلاینده‌ها
• ارتقای حوزه کشاورزی و تامین غذا
• کمک به کاهش مشکل ناترازی انرژی کشور

قابلیت‌های اقتصادی

• کاهش هزینه 94 درصدی در سرمایه‌گذاری برای افزایش 12 درصدی محصولات کشاورزی آب‌کشت در صورت مجهز کردن تمام گلخانه‌های کشور به این فناوری
• کاهش 80 درصدی در سرمایه‌گذاری برای افزایش 100 درصدی تراکم محصولات آبزی در صورت مجهز کردن تمام استخرهای پرورش ماهی کشور به این فناوری
• کاهش 550 الی 750 میلیارد تومانی در سرمایه‌گذاری برای افزایش حدود 50 مگاوات‌ساعت برق به ظرفیت نیروگاه‌های کشور در صورت تجهیز همه تصفیه‌خانه‌های کشور به سامانه نانوحباب

استفاده از سامانه نانوحباب در بیش از 100 هکتار گلخانه‌های آب‌کشت صیفی‌جات تا پایان سال 1403، موجب افزایش 12 درصدی عملکرد و ارتقای 25 تا 30 درصدی ارزش غذایی محصولات شده است. این فناوری با افزایش برداشت حدود 2400 تن محصول، ارزشی بیش از یک میلیون دلار صادرات در سال 1403 ایجاد کرده است.

با توجه به وجود حدود 1300 هکتار گلخانه آب‌کشت در کشور، تجهیز کامل آن‌ها به سامانه نانوحباب می‌تواند افزایش عملکردی معادل ایجاد 150 هکتار گلخانه جدید به همراه داشته باشد. تحقق این هدف از طریق فناوری نانوحباب با سرمایه‌گذاری حدود 650 میلیارد تومان امکان‌پذیر است، در حالی که ایجاد گلخانه‌های جدید به حدود 3 هزار میلیارد تومان سرمایه نیاز دارد.

استفاده از سامانه نانوحباب در پرورش آبزیان با بهبود کیفیت آب، توزیع یکنواخت اکسیژن و کاهش تلفات، امکان افزایش تراکم آبزی‌پروری تا دو برابر را فراهم می‌کند و به تقویت امنیت غذایی کشور می‌انجامد.

تا پایان سال 1403، تعداد 10 استخر پرورش ماهی با ظرفیت سالانه 1000 تن به این فناوری مجهز شده‌اند که منجر به افزایش 500 تن تولید ماهی شده است. با فرض قیمت 2 دلار به ازای هر کیلوگرم، ارزش اقتصادی این افزایش تولید حدود 1 میلیون دلار برآورد می‌شود (حدود 300 هزار دلار در سال 1402 و 700 هزار دلار در سال 1403). در حال حاضر، تولید سالانه محصولات آبزی در حدود 25 هزار مزرعه پرورش آبزی کشور نزدیک به 500 هزار تن است.

تجهیز کامل این مزارع به سامانه نانوحباب می‌تواند با افزایش 100 درصدی تراکم تولید، میزان تولید را به 1 میلیون تن در سال برساند. تحقق این هدف از طریق توسعه مزارع جدید نیازمند حدود 167 هزار میلیارد تومان سرمایه‌گذاری است، در حالی که استفاده از فناوری نانوحباب همان نتیجه را با حدود 20 درصد این هزینه، معادل 32 هزار میلیارد تومان، امکان‌پذیر می‌سازد.

استفاده از سامانه نانوحباب در تصفیه فاضلاب شهری ضمن افزایش حدود 30 درصدی راندمان تصفیه، موجب کاهش 20 درصدی هزینه تأمین تجهیزات و دست‌کم 40 درصد صرفه‌جویی در مصرف انرژی در مقایسه با سامانه‌های هوادهی متداول شده است.

استفاده از فناوری نانوحباب نقش مؤثری در تأمین آب آشامیدنی سالم داشته است؛ به‌طوری‌که بوی نامطبوع آب سد الغدیر ساوه برای جمعیتی حدود 200 هزار نفر حذف شده، مصرف برق تصفیه‌خانه قیطریه تهران تا 50 درصد کاهش یافته و ظرفیت تصفیه آن 20 درصد افزایش پیدا کرده است.

همچنین با حذف واحد دمنده، هزینه‌های تعمیر و نگهداری این تصفیه‌خانه به‌طور چشمگیری کاهش یافته است. در سال 1403 نیز تصفیه آب آشامیدنی شهر گلپایگان با جمعیتی حدود 90 هزار نفر به این فناوری مجهز شده است.

استفاده از سامانه نانوحباب در تصفیه فاضلاب نقش مؤثری در کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی و صرفه‌جویی انرژی داشته است. تجهیز تصفیه‌خانه فاضلاب شرکت آوا پروتئین با ظرفیت 300 مترمکعب در روز، منجر به کاهش 50 درصدی مصرف انرژی شده و در تصفیه‌خانه فاضلاب شهر تاکستان با ظرفیت 13 هزار مترمکعب در روز، مصرف کلر 30 درصد کاهش یافته است. همچنین تصفیه‌خانه فاضلاب شهرک صنعتی یزد نیز اخیراً به این فناوری مجهز شده است.

به‌طور کلی، به‌کارگیری سامانه نانوحباب در تصفیه فاضلاب، حدود 50 درصد صرفه‌جویی در مصرف برق به همراه دارد. با توجه به وجود 256 تصفیه‌خانه در کشور و مصرف برق حدود 120 مگاوات در این بخش، تعمیم این فناوری می‌تواند منجر به صرفه‌جویی حدود 50 مگاوات برق شود.

هزینه تأمین این میزان برق از طریق احداث نیروگاه‌های گازی جدید حدود 1000 تا 1200 میلیارد تومان (به قیمت سال 1402) برآورد می‌شود، در حالی که با سرمایه‌گذاری حدود 460 میلیارد تومان برای تجهیز تمامی تصفیه‌خانه‌ها به این سامانه، 550 تا 750 میلیارد تومان صرفه‌جویی اقتصادی حاصل خواهد شد.

انتهای پیام/