در گفتوگو با آنا بررسی شد؛
آنا گزارش می‌دهد؛
کاهش آلاینده‌های خودرو با نانوکاتالیست/ مجال نفس کشیدن هوا با نانوی ایرانی
یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی موفق به طراحی و ساخت نوعی نانوکاتالیست شده که آلاینده‌های خروجی موتور را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.
گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، آلودگی هوا چالشی جهانی است و آلاینده‌های ناشی از وسایل نقلیه نقشی کلیدی در این بحران ایفا می‌کنند. آلودگی هوا نه‌تنها به محیط زیست آسیب می‌زند بلکه منجر به بروز انواع بیماری در انسان‌ها می‌شود. استفاده از خودروها روز به روز بیشتر می‌شود و درنتیجه آلودگی هوای ناشی از آلاینده‌های تولیدی وسایل نقلیه نیز افزایش می‌یابد. کارخانه‌های خودروسازی برای رفع این مشکل تغییراتی در موتور خودروها ایجاد کردند تا میزان تولید آلاینده‌های کاهش یابد. این امر با به کارگیری کاتالیست میسر شد که درواقع نوعی مبدل آلاینده برای خودروهاست.
بیشتر بخوانید:
بومی‌سازی دستگاه طیف‌سنج تحرک یونی/ دانش‌بنیان‌ها تحریم را دور زدند
کاتالیست خودرو آلاینده‌های خروجی موتور مانند مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن را به موادی تبدیل می‌کند که ضرر کمتری به محیط‌زیست می‌زنند. در صورتی که این قطعه زیر خودرو قرار بگیرد، کاتالیست آندربادی نام دارد. با این حال کاتالیست در موتورهای جدید بلافاصله بعد از موتور قرار می‌گیرد و به کاتالیست سی‌سی معروف است. یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی با استفاده از فناوری نانو موفق به طراحی و تولید کاتالیستی شده میزان تولید آلاینده‌ها را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. در ساخت این کاتالیست از مواد نانو استفاده شده که عملکرد این قطعه را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.
به‌کارگیری فناوری نانو در تولید کاتالیست خودرو
به گفته لادن کمال‌وند، مدیر تحقیق و توسعه این شرکت دانش‌بنیان؛ «مواد استفاده شده در طراحی فرمولاسیون نانوکاتالیست به سه دسته تقسیم می‌شود. دسته اول مواد پایه هستند که سطح ویژه بسیار زیادی را برای مواد کاتالیستی فراهم می‌کنند. دسته دوم باعث تقویت رفتار کاتالیستی می‌شوند و دسته سوم نیز عناصری هستند که طول عمر کاتالیست را افزایش می‌دهند. در یک مبدل کاتالیستی فلزات گرانبها کار اصلی را انجام می‌دهند، این فلزات شامل پلاتین، پالادیم و رودیوم می‌شوند.»
بیشتر بخوانید:
تبدیل آب شور به آب شیرین با دستگاه ایرانی/ فناوری نانو به داد بحران کم‌آبی می‌رسد
در فرمولاسیون این سه دسته مواد از نانوساختارها یا ساختارهای مولکولی در اندازه نانو استفاده می‌شود، این امر نه‌تنها عملکرد کاتالیست را بهبود می‌بخشد بلکه مصرف فلزات گرانبها را نیز کاهش می‌دهد. وقتی استفاده از فلزات گرانبها در ساخت کاتالیست کاهش می‌یابد، قیمت نهایی قطعه نیز کمتر می‌شود البته در عین حال کیفیت محصول نیز افزایش می‌یابد. فلزات گرانبها به صورت محلول‌های اسیدی و بازی در کاتالیست‌ها استفاده می‌شوند و این شرکت دانش‌بنیان آنها را در مقیاس نانو سنتز می‌کند که باعث افزایش قابل‌توجه عملکرد آن می‌شود.
ویژگی‌های نانوکاتالیست ایرانی چیست؟
از سال ۱۳۸۶ تمامی خودروسازهای داخلی موظف به تجهیز وسایل نقلیه به کاتالیست شدند. درواقع اگر خودروها کاتالیست نداشته باشند، سازمان محیط‌زیست اجازه شماره‌گذاری و ثبت پلاک را به خودروسازی‌ها نمی‌دهد. خودروهای خارجی نیز استاندارد خاصی دارند و موتور خودروها با کاتالیست کالیبره می‌شود. در جهان کاتالیست بخشی از سیستم کاهش آلاینده خودرو به شمار می‌رود، این سیستم شامل موتور، شمع خودرو، سنسورهای اکسیژن و باقی تجهیزاتی است که می‌توانند در تولید آلاینده‌ها اثرگذار باشند.
بنابراین زمانی می‌توان کاتالیست را گارانتی کرد که موتور، شمع خودرو و سنسورهای اکسیژن به درستی کار کنند و به صورت مرتب چک شوند. این امر باعث افزایش طول عمر کاتالیست نیز می‌شود، یک موتور خراب می‌تواند به سرعت کاتالیست را از بین ببرد. کاتالیست خودرو طول عمر مشخصی دارد و کارایی آن بعد از گذشت مدت زمان معینی کاهش می‌یابد. سولفور موجود در بنزین یا سرب موجود در روغن موتور می‌توانند سطح کاتالیست را بپوشانند و آن را از بین ببرند.
بیشتر بخوانید:
آنالیز نانومواد با دستگاه ایرانی/ ابزار گرماسنجی مواد بومی‌سازی شد
گرمای بالای موتور نیز می‌تواند کاتالیست را به غیرفعال کند. نانوکاتالیست ساخت این شرکت دانش‌بنیان می‌تواند حداکثر تا هزار و ۱۰۰ درجه گرما را تحمل کند. این عدد برای مواد پایه این قطعه هزار و ۴۰۰ درجه است. استاندادهای اروپا در تولید نانوکاتالیست ایران‌ساخت رعایت می‌شود. تعویض کاتالیست در استاندارد یورو ۲ باید بعد از ۸۰ هزار کیلومتر، در یورو ۴ بعد از ۱۰۰ هزار کیلومتر و در یورو ۵ بعد از ۱۶۰ هزار کیلومتر انجام شود.
چالش‌ها همچنان پابرجاست
به گفته کمال‌وند؛ «تست‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که کاتالیست حتی پس از طی کردن ۱۶۰ هزار کیلومتر نیز آلاینده‌های موتور را تا حدی حذف می‌کند، درواقع توان قطعه کم شده اما بودنش بهتر از نبودنش است. یکی از مشکلات کشور نبود قانون و مقررات مشخص برای نظارت بر نصب کاتالیست روی خودروهاست. معاینه فنی خودروها از دو سال پیش به طور جدی دنبال می‌شود اما هنوز مشکلاتی مانند اجاره کاتالیست وجود دارد. صاحب خودرو یک کاتالیست را برای چند ساعتی اجاره می‌کند و پس از پاس کردن معاینه فنی کاتالیست را باز کرده و تحویل تعمیرگاه می‌دهد.»
در گذشته نیز چنین مشکلاتی وجود داشت، برای مثال گفته می‌شد که کاتالیست قطعه اضافی است و نفس خودرو را می‌گیرد. بنابراین بسیاری از افراد پس از تحویل خودرو به تعمیرگاه مراجعه می‌کردند و کاتالیست را حذف می‌کردند تا خودرو شتاب بگیرد. راه‌حل رفع این مشکلات استفاده از سیستم ویژه‌ای است که در صورت درست کار نکردن کاتالیست، سنسور اکسیژن مانع از ادامه حرکت خودرو می‌شود. بدین ترتیب صاحب خودرو مجبور به تعویض قطعه می‌شود. در حال حاضر از این سیستم در کشورهای دیگر استفاده می‌شود و از دو سال پیش خودروسازی‌های داخلی ملزم به نصب آن روی خودروها شده‌اند.
نقش توسعه و تحقیق در بهبود محصولات
این شرکت دانش‌بنیان طراحی و تولید نانوکاتالیست‌ها را در سال ۱۳۸۴ شروع کرد، این محصول در سال ۱۳۸۶ به تولید انبوه رسید. مبدل کاتالیست محصول اصلی این شرکت است که در حال حاضر برای بیش از ۳۵۰ نفر اشتغال‌زایی کرده است. از ابتدا در ساخت کاتالیست‌های تولیدی این شرکت از فناوری نانو استفاده می‌شد اما طی سال‌های گذشته تحقیق و توسعه در این حوزه افزایش یافته و درنتیجه مقدار استفاده از مواد نانویی در فرآورده‌ها بیشتر شده و توان نانوکاتالیست‌ها در کاهش آلاینده‌های خودرو به طور چشمگیری افزایش یافته است.
این شرکت دانش‌بنیان تنها تامین‌کننده کاتالیست برای خودروسازی‌های داخلی نیست، شرکت‌های دیگری نیز در این حوزه فعالیت دارند که عمدتاً کاتالیست‌ها را از کشورهای دیگر وارد می‌کنند. به عبارت دیگر شرکت دانش‌بنیان سازنده نانوکاتالیست تنها شرکت در ایران است که طراحی فرمولاسیون و موادسازی را انجام می‌دهد. مقایسه نمونه‌های موجود در بازار نشان می‌دهد که محصول ایران‌ساخت نه‌تنها از لحاظ کیفی استانداردهای موجود را پاس می‌کند و دارای گرید کیفیت بالایی است بلکه قیمت آن نیز مقرون به صرفه‌تر است.
انتهای پیام/۴۰۲۱/
انتهای پیام/
در دانشگاه آزاد شهرکرد انجام شد؛
