ماجرای تصفیه‌خانه‌ای که با سرعت ۱۰۰ کیلومتر حرکت می‌کند/ فیلترهای سرامیکی، کلید واژه حل مسئله تصفیه آب
به گزارش خبرنگار اقتصادی خبرگزاری فارس، آب یک ترکیب معدنی، شفاف، بی‌مزه، بدون بو و تقریباً بی‌رنگ است که ماده اصلی تشکیل دهنده هیدروسفر کره زمین و مایعات موجود در همه موجودات زنده شناخته شده‌است و به عنوان حلال عمل می‌کند. با اینکه آب هیچ نوع کالری یا مواد مغذی آلی ندارد، وجود آن برای همه اشکال شناخته شده حیات الزامی است. بر همین اساس، مهیا کردن آب شرب سالم و پایدار برای مردم یکی از اصلی‌ترین وظایف دولت‌ها به حساب می آید و حضرت علی (ع) در بیان عملکرد مدت زمان حکومت خود، دسترسی به آب سالم را یکی از موارد کارآمدی دولت بیان کردند. در همین راستا، تصفیه آب یکی از به روزترین شیوه‌های تامین آب شرب سالم در این حوزه تلقی می‌شود. بر این اساس، کمتر فعال حوزه آبی وجود دارد که نام سامانه سیار تصفیه آب را نشنیده باشد. زمانیکه شرایط هماهنگ شد تا از این سامانه سیار سوار بر نیسان آبی بازدیدی به عمل آوریم، به این فکر کردیم که احتمالا آخرین نسل تجهیزات ساخته شده در آزمایشگاه مورد بازدید، همین سامانه سیار تصفیه کننده باشد اما تنوع تجهیزات نوآورانه ساخته شده به دست دانشمندان ایرانی شگفت زده‌مان کرد؛ به طوریکه این نیسان آبی یا همان تصفیه خانه پیشرفته سیار تنها بخش کوچکی از حجم فعالیت انجام شده تلقی می‌شد. تکنولوژی ساخت تصفیه‌کنندگان پرتابل از نیسان آبی به کانتینری رسیده بود که نسل ششم هوزینگ های فیلترهای سرامیکی تصفیه آب را در خود جای داده بود. در گفتگو با فعالین جوان سایت ساخت دستگاه‌های تصفیه آب متوجه شدم، تکنولوژی ساخت فیلترهای سرامیکی و طراحی سامانه های منعطف و قابل حمل، اساس ساخت تجهیزاتی است که می تواند بسیاری از مشکلات نقاط دور افتاده کشور را مرتفع کند. در همین راستا به منظور بحث بیشتر پیرامون سامانه های تولید شده به سراغ محمد همت، استاد دانشگاه و سرپرست هسته علمی این پروژه رفتیم تا در این رابطه با وی به گفتگو بنشینیم. لازم به ذکر است، همت، رزومه علمی قابل توجهی با بیش از ۲۵۰ مقاله علمی معتبر در حوزه مهندسی دارد و بر اساس فهرست‌های بین المللی جزء یک درصد دانشمندان برتر دنیا در تولید و ارجاع مقالات به حساب می‌آید. در این گفتگو، شیوه حل مسئله آب در کشور، توسعه فیلتراسیون های بومی و نسل‌های مختلف دستگاه‌های تصفیه آب مورد بررسی قرار گرفته است. مشروح این گفتگو به شرح ذیل است: *کدر بودن آب مشکل بزرگ برخی از روستاهای کشور است فارس: سال گذشته یک موضوعی خبرساز شد تحت عنوان این که گاندوها در هوتک‌های سیستان و بلوچستان به کودکانی که برای برداشتن آب آمده بودند حمله کرده و دست آنها قطع شده است. این خبر به قدری متأثرکننده است که روی سنگ بگذارید آب می‌شود. بعد از این اتفاق نمایندۀ مجلس آن منطقه یک لیوان آبی به مجلس آورد و گفت که مردم منطقۀ من از این آب استفاده می‌کنند. این یک اتفاق بود ولی متاسفانه در کشور روستاهایی وجود دارد که هنوز دسترسی به آب شرب پایدار ندارند. شما به عنوان پژوهشگر چنین نیازی را حس کردید و آیا گامی در این جهت برداشتید؟ همت: در داستان مسائل آبی کشور، عمده‌ترین مسئله‌ای که مردم را در کنار شوری آب اذیت می‌کند، مسئلۀ کدری و ناشفاف بودن آب است. فارس: منظور دقیق علمی از کدر بودن چیست؟ همت: کدورت عملا مبنای سنجش میزان شفافیتی است که آب به دلیل وجود ذرات معلق که منظور ما بیشتر گل و لای است، از دست می دهد. زمانی که ذرات گل و لای که عمدتاً ذرات خیلی ریزی هم نیستند یعنی از آنیون‌ها و کاتیون‌ها که ذرات آنگسترومی و نانومتریکی هستند، بزرگترند و عمدتا در مقیاس‌های میکرومتری و بالاتر هستند ولی به این دلیل که همه جا پیدا می‌شوند، برای ما مساله درست می کنند. یعنی آب از بستر گل و لای عبور می‌کند چه در سیلاب‌ها و چه در بارش‌های رگباری و فصلی و چه در مخازنی که سطوح آب به سطوح پایین‌تری می‌رسد به لحاظ کیفی دچار این ایراد می‌شود. *هسته دانا و شبکه توانا، راهبرد حل مسائل کشور فارس: یعنی آب غیرشربی که برای استفادۀ آشامیدنی استاندارهای لازم را ندارد، آب کدر است؟ همت: وقتی کدورت آب را با چشم می‌بینید، استاندارد شرب را از دست می‌دهد و شاید خطرناک نباشد اما استاندارد نیست. ما ناچار هستیم آب را به درجه‌ای برسانیم که به لحاظ جسمی به فردی که از آب استفاده می‌کند صدمه نزند. استاندارد آب شرب ایران، استاندارد ۱۰۵۳ است که استاندارد سختگیرانه ای است. به همه موارد توجه شده است. مساله دیگر کدورت این است که ذهن مصرف کننده را درگیر می کند. شما اگر حتی آب دارای فلزات سنگین رامشاهده کنید به دلیل اینکه شفاف است، به لحاظ فکری تصور نمی کنید که آلوده است اما آگر آب کمی کدر باشد، حتما مصرفش برای همه سخت می شود. گاهی آب مصرفی اصطلاحاً شبیه شیرکاکائو و کدر است که هم اثرات روانی دارد و هم به لحاظ فنی مصرف آن توصیه نمی‌شود. ما چه ایراداتی در گرفتن این ذرات داریم؟ راه‌حل‌های محدودی داریم یعنی یا باید آب را به تصفیه‌خانه‌های ثابت ببریم و روال ته‌نشینی، ماده‌زنی، انعقاد و لخته‌سازی و فیلتراسیون طی شود و بعد آب پاک به دست بیاید که ممکن است این ساختار همه جا موجود نباشد یا حتی باشد ولی مواقعی از سال مختل شود. مثلا پمپ کار نکند یا کدورت به قدری بالا باشد که نتواند آن را شفاف کند. ما با این مشکل در برخی نقاط کشور روبرو بودیم که در شبکه های اجتماعی هم بازخورد وسیعی داشت و می گفتند که از شیر آب، شیرکاکائو می آید. عده‌ای می‌گویند این مشکل را با فیلترهای اسمز معکوس یا پلیمری یا هالوفایبر حل کنیم که بسیار هزینه‌بر است. درواقع باید یک راه بینابینی پیشنهاد شود. فارس: یعنی شما یک مشکلی دارید که یک راه‌حل عملاً به نام تصفیه‌خانه دارد و یک راه‌حل گران به نام اسمز معکوس نیز هست و این وسط شما تحقیق کردید و یک راه‌حل عملی‌تر پیشنهاد دادید؟ همت: ما باید مبتنی بر نیازهای موجود کشور، چارچوب‌های علمی را تنظیم کنیم و به ابزاری دست پیدا کنیم که آن نیاز را مرتفع کند. زیست‌بوم ما یک سری نیازهای خاص خود را دارد و مشکلات و مسائل خودش را دارد، وقتی این مورد را کنار می‌گذاریم و با مسائل آلمان و ایتالیا مقایسه می‌کنیم و می‌خواهیم از ابزارآلات آنها استفاده کنیم باید ابزارآلات فراگیرتر بگیریم. مسلم است که مشکلات ما با اروپایی ها فرق دارد. یعنی وقتی شما اسمز معکوس می‌گیرید، خب همۀ مشکلات آب از جمله کدورت را می‌تواند برطرف کند ولی قیمت آن بالا است. کاربری آن تخصصی است. خروجی آن محدود است. اما جایی که مسئلۀ شما فقط کدورت است چه نیازی است که یک سامانه‌ای خریداری کنید که بخواهد تمامی مسائلی که شما ندارید را هم برطرف کند. مثل این می‌ماند که برای حمل یک دانه گوجه یک تریلی کرایه کنید. از طرف دیگر به دلیل قیمت بالا امکان ارائه اش به کل کشور نیست. یعنی هم هزینه خرید اولیه بالاست. هم هزینه نگهداری بالاست و هم هزینه تعمیرات. پس ما بر اساس این نیاز یک فناوری را پیگیری کردیم. ما یک استراتژی و ابر راهبرد داریم که می‌گوییم هستۀ دانا، شبکۀ توانا. خیلی از چرخ‌ها اختراع شده و شما باید این چرخ‌ها را بیاورید و در دستگاه نهایی استفاده کنید. طبق بررسی ما در حوزه آب شرب دو مشکل اساسی در ایران داریم که باید حل کنیم، یکی مسئلۀ کدورت است که خیلی پیش می‌آید و مردم را ناراحت می‌کند و دیگری مسئلۀ آب‌های لب‌شور است. البته یک جاهایی هم واقعا دسترسی آبی مردم مختل است که این هم ضلع سوم کارهایی می‌باشد که کردیم که باید منابع نوین و جدیدی ایجاد کنیم. برای کدورت آب دیدیم که این ذرات را می‌توان با مکانیزم‌هایی جدا کرد که نیاز به اسمزمعکوس نباشد و شروع به مطالعه سنگین روی فیلترهای سرامیکی و مکانیزم‌های معادل در ابعاد نانو و میکرو کردیم و به این نتیجه رسیدیم که با استفاده از نظام‌های فیلتراسیون سرامیکی، بحث کدورت را تا حد بالایی می‌توانیم رفع کنیم. پس شروع به خواندن مقالات و استفادۀ معکوس از مقالات کردیم و به چندین نفر رسیدیم که روی این حوزه‌ها کار می‌کردند. روی دانش این موضوعات در کشور کار شده بود اما مسائل حل نشده داشت که توانستیم با مشارکت آنها را هم انجام دهیم. *فیلترهای سرامیکی، کلید واژه حل مسئله کدورت آب فارس: گفتید مشکل شما راه‌حل سومی به نام فیلتر سرامیکی داشت که زیربنای دستگاه‌هایی که برای کدورت زدایی می‌بینیم همین فیلترها است، این فیلترها به چه نحو توسعه یافت؟ همت: بله. با چندین نفر تعامل برقرار کردیم و یک هستۀ تحقیقاتی شکل دادیم. قبلا هم روی این فیلترها در ایران کار شده بوده است. تیمی تشکیل شد و چندین نفر از اساتید و مهندسین متبحر همکاری کردند که با یک مکانیزم کاملاً خلاقانه کار را توسعه دادیم و فیلترها، ماژول ها و سامانه ها را به حد قابل قبولی رساندیم که هم دبی خوبی به ما می‌داد و هم می‌توانست ذرات را بگیرد. چون شما باید از فیلتر دبی خوبی بگیرید، اگر حفرات را خیلی ریز کنید، خروجی یا دبی فیلتر کم می‌شود و اگر خیلی حفرات باز باشد آب کماکان کدر است. وضعیت آب که به چشم مشخص نیست و همین که کدر باشد آب را ناسالم می‌دانند و حالا ما به یک حد بهینه رسیدیم و این حد بهینه را توسعه دادیم که هسته، کار اصلی را این‌جا انجام داد. در همین راستا یک تیم صرفاً مهندسی شیمی نمی‌تواند این کار را انجام دهد و ما تیم‌های مهندسی مکانیک و کامپیوتر هم درگیر کردیم و روی این‌ها سخت‌افزار سوار کردیم و عملاً ماژول آن طراحی شد و سیستم پمپینگ و پایپینگ و آب بندی و کنترل و سایر سیستم‌ها جلو رفت و به یک ساختار و اسکلتی رسید که می‌توانستیم آب را گردش دهیم و از فیلترها عبور دهیم. بعد از این شروع به توسعۀ شکلی سامانه‌ها کردیم که امروز کانتینرها و سامانۀ خورشیدی و بقیه نسل‌ها را مشاهده می‌کنید که بر مبنای این دانش توسعه پیدا کردند. الان ما در موقعیتی هستیم طراحی کار تمام شده، استفاده‌های اولیه و تست‌های دانشی صورت گرفته، تست‌های پایلوت و سبک انجام شده است. فارس: دستگاهی که تا الان ساختید، دستگاه سیار تصفیه است و این ذهنیت را ایجاد می‌کند که شاید راه‌حل جامعی برای این مسئله نباشد و به مثابه یک مُسکن است که در یک مقطع مشکل را حل می‌کند. آیا این فرض درست است یا این راه‌حل می‌تواند به‌عنوان یک سیستم مستقر در یک روستا مادامی که منبع آب تأمین باشد می‌تواند آب بدون کدورت به ما بدهد؟ همت: ببینید، این‌ها به‌عنوان تصفیه‌خانه هستند یعنی اگر ما امکان این را داشته باشیم که برای چند روستا یک دستگاه از این خودروها را اختصاص دهیم یا سامانه‌های فیلتراسیون سبک ببریم، بهتر است این کار را بکنیم اما چون تمام روستاهای ما در تمام فصول سال با چالش و بحران روبرو نیستند می‌توانیم با قرائتی دیگر بگوییم حداقل زمانی که این‌ها به مشکل برمی‌خورند، سامانه‌ها وارد مدار شود. یعنی مثلا یک یگان آبی داشته باشیم. *تصفیه‌خانه‌ای که با سرعت ۱۰۰ کیلومتر حرکت می‌کند فارس: اگر درست متوجه شده باشم، یعنی این پرتابل بودن حمل بر راهکار مقطعی نیست بلکه مزیتی است که به این سامانه اضافه شده که در مقاطع مورد نیاز چالش را حل کند و این راه حل متناسب با چالش است؟ همت: بله همین‌طور است و بر اساس زیست‌بوم ایران هم طراحی شده است. ما این را که داشته باشیم یعنی یک تصفیه‌خانۀ مدرن داریم که با سرعت ۱۰۰ کیلومتر حرکت می‌کند و این یک امکان ویژه به شما می‌دهد که روی کاغذ تصفیه‌خانه را به هر شهری که خواستید منتقل کنید و چرا از این امکان استفاده نکنیم؟ ما این را در قالب نیسان آبی شیرین‌ساز ساختیم و این امکان در اختیار مدیران کشور است. می شود حتی آن را در قالب های بزرگتری مثل تریلی و کامیون نیز ساخت. در جایی که ما به مسئلۀ آب برمی‌خوریم، موضوعی که در ذهن مردم پدید می‌آید این است که واقعاً مسئولین چقدر به مشکل مردم توجه می‌کنند؟ اگر واقعا در موقعیتی که قرار می‌گیریم، یک سامانۀ مدرن و به روز رفع‌کنندۀ نیازهای مردم را بفرستید که فقط مردم ببینند، آرامش روحی و روانی به جامعه بازمی‌گردد و این نکتۀ بسیار مهمی است. علاوه بر اینکه بهترین و استانداردترین آب را دریافت می کنند. فارس: بر اساس اظهارات شما راه‌حل متناسب با چالش پیدا شده پس چرا هنوز یک سری روستا داریم که مشکل دارند؟ همت: ما محقق هستیم و کار علمی و دانشی می‌کنیم. در مملکت تقسیم وظایف وجود دارد. دانشگاه و صنعت و شرکت‌ها تا یک حدی جلو می‌آیند. مسئولین و متولیان امر چه در ساختار بودجه‌ریزی کشور و چه در ساختار خدمات‌رسانی و اجرای عملیات باید توجهشان به این نکات جلب شود که آنها یک تکالیفی دارند، رسانه‌ها یک تکالیفی دارند. من همین‌جا اعلام می‌کنم تا به حال رسانه‌های ما هم به دانش‌های مدرن ورود پیدا نکردند و فرهنگ عمومی که ایجاد شده غالباً فرهنگ استفاده از ابزارآلات غرب است. رسانه، مسئولین و دانشگاه هر یک تکالیفی دارند که دانشگاه و محقق تا آن‌جا که توانستند در این حوزه تکالیف خود را انجام دادند و الان رسانه وظیفه دارد که به مسئولین امر و مردم این راهکار به دست‌آمده را ارائه کند و مسئول کشور هم متولی خدمت به مردم است و اگر واقعاً راه‌حل را دیده و پذیرفته است، آن را فراگیر کند و اگر نپذیرفته باید بگوید چه گزینه دیگری نیاز دارد. فارس: پس حلقۀ مفقوده این مسئله به این‌جا رسیده که مسئول و تصمیم‌گیر سراغ آن نمی‌آیند. همت: بله و امیدواریم مسئولان دولت جدید بتوانند از تکنولوژی‌های پیشرفته شکل گرفته بهترین استفاده را کرده و مشکلات مردم را حل کنند. انتهای پیام/