مقابله با تغییرات اقلیمی: راه حل نانو
- مطلب مفید:مبارزه کره جنوبی با آلودگی هوا
- بیشتربدانید:سیستم انتقال آب ضد جاذبه با الهام گرفتن از درختان
- بیشتر بخوانید:راه حلی جدید برای حذف مواد شیمیایی مضر از محیط زیست
مقابله با تغییرات اقلیمی: راه حل نانو
تغییرات آب و هوایی یکی از مهم ترین چالش های پیش روی بشر امروزی است.
افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر، عمدتاً به دلیل فعالیت های انسانی مانند سوزاندن سوخت های فسیلی و جنگل زدایی، منجر به گرم شدن کره زمین، افزایش سطح آب دریاها، رویدادهای شدید آب و هوایی و بسیاری از اختلالات زیست محیطی شده است.
نیاز شدید برای رسیدگی به این بحران نیازمند راه حل های مبتکرانه و متحول کننده ای است که می‌تواند اثرات آن را کاهش داده و راه را برای آینده ای پایدارتر هموار کند.
در سال‌های اخیر، فناوری نانو به‌عنوان یک حوزه امیدوارکننده ظاهر شده است که پتانسیل ایجاد انقلابی در شیوه مبارزه با این موضوع رو به رشد را دارد.
انوتکنولوژی شامل عمل آوردن ماده در مقیاس نانو است، جایی که مواد خواص منحصر به فردی را از خود نشان می دهند که می تواند برای کاربردهای مختلف بکار گرفته شود.
بنابراین، چگونه می توان از این در مبارزه با تغییرات آب و هوایی استفاده کرد؟
یکی از مهم‌ترین کمک‌های نانوتکنولوژی در کاهش تغییرات آب و هوایی، تولید انرژی پاک است.
یکی از مهم‌ترین کمک‌های نانوتکنولوژی در کاهش تغییرات آب و هوایی، تولید انرژی پاک است. مواد و ساختارهای نانومقیاس می‌توانند کارایی فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر مانند سلول‌های خورشیدی و سلول‌های سوختی را به میزان قابل توجهی افزایش دهند.
در سال 2009، Broadband Solar، یک استارتاپ از دانشگاه استنفورد، شروع به توسعه پوشش‌هایی کرد که میزان نور جذب سلول‌های خورشیدی و همچنین کارایی آنها را افزایش می‌دهد.
این فناوری همچنین می تواند تولید سلول های سوختی هیدروژنی مقرون به صرفه و کارآمد را تسهیل کند و جایگزینی برای سوخت های فسیلی برای تولید انرژی ارائه دهد.
یک گزارش به وسیله تحقیق و پژوهش و بازار ادعا می‌کند که فناوری نانو در کاربردهای انرژی 9.3 میلیارد دلار ارزش دارد و قرار است تا سال 2028 باCAGR (نرخ رشد مرکب سالانه) 15درصد رشد کند.
این گزارش می‌افزاید:شاخص‌های کلیدی رشد بازار فناوری نانو در کاربردهای انرژی در دوره پیش‌بینی شده، تغییر شدید گرایش به سمت کاربردهای امنیت انرژی نانوتکنولوژی در سلول‌های سوختی و توسعه زیرساخت‌های حمل‌ونقل است.
نانومواد فرصت‌هایی را برای کاهش چالش های زیست محیطی در بخش انرژی ارائه می‌دهد.
علاوه بر این، فناوری نانو راه‌حل‌های نوآورانه‌ای را برای جذب و ذخیره انتشار دی‌اکسید کربن (CO2) از فرآیندهای صنعتی و نیروگاه‌ها ارائه می‌دهد.
نانومواد کاربردی می توانند به طور انتخابی CO2 را جذب کنند و یک مسیر بالقوه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از منابع اصلی فراهم کنند.
همچنین می‌تواند به توسعه مواد پیشرفته برای ذخیره‌سازی کربن کمک کند و اطمینان حاصل کند که CO2 جذب‌شده به طور ایمن ذخیره می‌شود و دوباره وارد جو نمی‌شود.
تغییرات اقلیمی چالش‌های مهمی برای کشاورزی ایجاد می‌کند و بر تولید مواد غذایی و سلامت تأثیر می‌گذارد.
سیستم‌های تحویل در مقیاس نانو برای کودها و آفت‌کش‌ها می‌توانند جذب مواد مغذی را افزایش داده و میزان مواد شیمیایی آزاد شده در محیط را کاهش دهند. حسگرهایی که از این فناوری استفاده می کنند همچنین می توانند سلامت خاک را کنترل کرده و آبیاری را بهینه کنند و منجر به استفاده کارآمدتر از آب در کشاورزی شود.
علاوه بر مزایا، عوامل منفی در این کار وجود دارد که باید در نظر گرفته شود و همچنین مانند هر فناوری نوظهوری، نانوتکنولوژی نگرانی‌های زیست‌محیطی و بهداشتی را افزایش می‌دهد. انتشار نانومواد در محیط زیست ممکن است پیامدهای ناخواسته ای بر اکوسیستم و سلامت انسان داشته باشد.
سازمان بهداشت جهانی (WHO) اعلام کرده است: «خواص نانومواد و به‌ویژه نانوذرات مهندسی‌شده، نگرانی‌هایی را در مورد برهم‌کنش‌های ناخواسته یا غیرمنتظره با سیستم‌های بیولوژیکی ایجاد کرده است که می‌تواند منجر به پیامدهای نامطلوب برای سلامت انسان و اکوسیستم شود.»
گزارش تحقیق و پژوهش در بازارها هشدار می دهد: «در حالی که فناوری نانو پتانسیل بسیار زیادی را برای بخش انرژی ارائه می دهد، چالش هایی وجود دارد که برای اجرای موفقیت آمیز آن باید مورد توجه قرار گیرد.
اثرات عمده سلامتی و زیست محیطی نانومواد یک نگرانی قابل توجه دیگر است.
درک و کاهش خطرات مرتبط با استفاده از تولید و دفع نانومواد در بخش انرژی ضروری است و همچنین استانداردهای ایمنی قوی، مقررات، و شیوه‌های تولید مسئولانه برای رفع این نگرانی‌ها ضروری است.
تولید و سنتز نانومواد همچنین می تواند فرآیندهای انرژی و منابع فشرده باشد که پرسش‌هایی را در مورد پایداری کلی خود فناوری نانو ایجاد می‌کند.
حصول اطمینان از اینکه مزایای راه حل های فناوری نانو بر اثرات زیست محیطی آنها بیشتر است، برای ادغام موفقیت آمیز آنها در تلاش‌های کاهش تبعات اتفاق یک ریسک ضروری است.
علاوه بر این، ملاحظات اخلاقی در مورد توزیع عادلانه راه‌حل‌ها باید در نظر گرفته شود تا اطمینان حاصل شود که تلاش‌های کاهش تغییرات آب و هوایی به نفع همه جوامع، از جمله آن‌هایی که به طور نامتناسبی تحت تأثیر تأثیرات بحران قرار گرفته‌اند، است.
افزایش استفاده از نانومواد در کاربردهای مختلف می تواند منجر به تولید زباله شود. دفع و مدیریت صحیح زباله ها برای جلوگیری از هرگونه اثرات نامطلوب احتمالی بر محیط زیست و سلامت انسان بسیار مهم است وهمچنین ذراتی که راه خود را برای دفع زباله پیدا نمی کنند می توانند به خاک و حیات وحش راه پیدا کنند. BMC Health دریافته است که «اثرات سمی نانوذرات شامل تولید استرس اکسیداتیو(افزایش رادیکال های آزاد بدن که باعث آسیب بافتی می شود)، آسیب DNA، آپوپتوز(نوعی مرگ سلولی) و القای پاسخ‌های التهابی است».
1403/9/4
مهسانعمتی
