ظروف زیست تخریب پذیر

ظروف زیست تخریب پذیر

پردیس فناوری کیش – طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت – گروه محیط زیست

آلودگی های پلاستیک

امروزه همگی‌ از آسیب‌هایی‌ که بشر به زمین وارد کرده است مطلع هستند. تولید گسترده پلاستیک ها وپلی استایرن ها نه تنها باعث آلوده شدن منابع محدود نفتی‌ می‌باشد، بلکه به انتشار فزاینده گاز دی اکسید کربن به اتمسفر و گرم شدن کره زمین که به نوبه خود به وقوع بلایای طبیعی مانند خشکسالی، سیل و تغییر الگوهای نامنظم اقلیمی می انجامد نیز منجر می شود.

روش‌های بیشماری برای مقابله با آلودگی ناشی از افزایش انتشار گاز دی اکسید کربن در جو شناسایی شده است. یکی‌ از راه ‌های موجود کمک به کاهش تولید و دفع پلاستیک است.

زیست تخریب پذیر

تجزیه بیولوژیکی پروسه‌ای است که طی‌ آن میکروارگانیسم ‌ها مواد را تبدیل به زیست توده، دی اکسید کربن و آب می‌کند. بدین معنی‌ که مواد، برای تغذیه میکروارگانیسم‌ ها بکار می رود. بدین منظور از پیشوند “زیست” قبل از واژه “تخریب پذیر” استفاده می شود.

ماده غیر نفتی‌ موجود در طبیعت، ماده اصلی‌ می‌باشد که معمولا از گیاه یا منابع حیوانی ساخته شده است. به عنوان نمونه مواد زیست تخریب پذیر شامل کاغذ، سبزیجات و برخی‌ فرم‌های پلاستیک که از موادی چون نشاسته ذرت تشکیل شده است، می باشند.

این میکروارگانیسم ها به روند تجزیه سرعت می‌بخشند که بطور معمول از یک روز تا یک سال این پروسه ممکن است به درازا بیا‌نجامد.

بعد از مدتی اگر این محصولات در محل‌های دفن زباله / کمپوست مدفون شوند “ناپدید” خواهند شد و هیچ گونه ماده سمی از آنها باقی‌ نخواهد ماند.

هرچند آن‌ها در خاک خیلی‌ عمیق، جایی‌ که اکسیژن کافی‌ برای تجزیه وجود ندارد، نباید مدفون شوند.

اگر محل‌های دفن زباله، بدون اکسیژن (شرایط بی‌ هوازی) باشد، گاز متان، یکی‌ از گاز‌های گلخانه‌ای که پتانسیل گرمایش جهانی‌ آن بیش از ٨٦برابر گاز دی‌ اکسید کربن می‌باشد، تشکیل شده و ممکن است که باعث آسیب بیشتری به محیط زیست بزند.

سوزاندن این مواد می تواند میزان گاز کربن منتشر شده را از طریق دی اکسید کربن ذخیره شده در طول چرخه زندگی آنها را جبران کند.

به عبارت دیگر آنها «کربن خنثی» یا «کربن صفر» هستند و در مجموع بار کربن را کاهش می دهند.

بازیافت پلاستیک

بازیافت پلاستیک

پردیس فناوری کیش – طرح مشاوره متخصصین صنعت – گروه محیط زیست

صنعت بازیافت پلاستیک در ایران

این روزها پلاستیک‌ها در تمامی ابعاد زندگی بشر دیده می‌شوند، تقریباً در تمام صنایع و ساخت اکثر وسایلی که استفاده می‌کنیم از آنها استفاده شده است، هر یک از وسایل پلاستیکی که استفاده می‌کنیم طول عمری دارند که پس از پایان این دوره دور انداخته می‌شوند و به ضایعات پلاستیکی تبدیل می‌شوند، به عنوان مثال در سطح جهان روزانه چندین میلیون تن ضایعات  پلاستیک از بسته بندی مواد غذایی و یا بطری‌های آب و نوشیدنی و… تولید می‌شود.

در ایران هم بخشی از ضایعات پلاستیکی ، به چرخه ی تولید باز میگردد اما این میزان از کشور های اروپایی به مراتب کمتر است.

دلیل اصلی آن هم این است که فرآیند تفکیک از همان خانه در کشور های اروپایی صورت میگیرد.

عدم توانایی در تامین ضایعات

یکی از اصلی ترین چالش ها برای تولید کنندگان و فعالان صنعت بازیافت تامین بار یکدست و مستمر است. بسیاری تصور میکنند چون مصرف پلاستیک در کشور بالاست بنابراین ضایعاتش هم به وفور یافت میشود.

 این تصور کاملا غلط است!!!

بسیاری از از ضایعات پلاستیک که در پسماندهای شهری وجود دارد عملا غیر قابل استفاده میشوند و بسیاری از آنها همراه با پسماند شهری دفن یا سوزانده میشوند. مابقی ضایعات پلاستیک هم توسط پیمانکاران شهرداری به صورت دستی و با نیروی انسانی تفکیک و جداسازی میشوند .

بخاطر عدم استفاده یا استفاده محدود از ماشین آلات پیشرفته برای تفکیک و جداسازی ( که قیمت چند میلیون دلاری دارند) در ایران ، میزان ضایعات قابل استفاده برای بازیافت پلاستیک که از پسماند های شهری بدست می آید جوابگوی نیاز بازار نیست و بسیاری از ضایعات بدست آمده نیز کیفیت چندانی ندارند.

البته ضایعات پلاستیک فقط محدود به ضایعات شهری نمیباشد.

ضایعات را میتوان به : ضایعات شهری ، ضایعات صنعتی ، ضایعات بخش کشاورزی ، تقسیم بندی کرد.

مراحل کلی بازیافت پلاستیک

به‌طور کلی ۳ روش برای بازیافت پلاستیک وجود دارد:

– بازیافت مکانیکی
– بازیافت شیمیایی
– بازیافت انرژی

روند بازیافت پلاستیک

مراحل بازیافت زیر برای عموم پلاستیک‌ها صادق است ولی استثناهایی هم وجود دارد مانند سبد که میتوان آنها را آسیاب نمود و پس از آسیاب بسته بندی و به مرحله گرانول سازی و حتی جهت تولید مجدد سبد ارسال کرد و یا پلاستیک‌هایی که از خط تولید کارخانه ها می‌آید و تمیز است با پلاستیکهایی که از سطح شهر جمع‌آوری می‌شود متفاوت است.

در زیر یک فرآیند کامل را شرح دادیم:

– قرار دادن ضایعات بر روی تسمه نقاله
– جداسازی بر اساس جنس پلاستیک
– جداسازی بر اساس رنگ
– جداسازی مواد دیگر ( فلز، چوب، شیشه و…. )
– شستشوی اولیه (پیش شستشو)
– خورد کردن و آسیاب نمودن
– شستشو با آب سرد
– جداسازی در آب سرد بر اساس دانسیته
– شستشوی سایشی جهت از بین بردن اثر چسب و یا ذراتی که به سختی بر روی پلاستیک‌ها چسبیده است
– شستشو با آب گرم: این مرحله از شستشو برای همه مواد پلاستکی لازم نیست و برای برخی الزامی است به عنوان مثال جهت بازیافت PET حتما باید با آبگرم شستشو انجام پذیرد و برای موادی که چرب است نیز باید انجام پذیرد.
– آبگیری
– خشک کردن
– جداسازی لیبل ( این مرحله در برخی از خطها در ابتدای خط است )
– کندر ( جهت نایلونها و مواد پلاستیکی سبک)
– تولید گرانول  ( این مرحله توسط اکسترودر انجام میپذیرد )

دوچرخه برقی

دوچرخه برقی

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت- گروه محیط زیست

تاریخچه دوچرخه برقی

طبق آمار موجود در منابع رسمی، اولین دوچرخه الکتریکی که تلفیقی از خلاقیت و دانش کارشناسان این حوزه بود، در سال ۱۸۹۵، ساخته و به بازار عرضه شد که البته تفاوت بسیار زیادی با دوچرخه های کنونی داشت. سیر تکاملی بسیاری در طی سال‎ها روی این دسته از محصولات اتفاق افتاد، تا آنجا که می‌توان گفت تا سال ۲۰۰۷ در کشور چین ۱۰ تا ۲۰ درصد از وسایل نقلیه را این محصول به خود تخصیص داد.

دوچرخه های اروپایی معمولا موتور ۲۵۰ وات دارند. در مقابل در آمریکا قدرت موتور دوچرخه ها به ۵۰۰ تا ۶۰۰ وات نیز می رسد. به همین دلیل دوچرخه های امریکایی شتاب بیشتری داشته و قدرت آن در سطوح شیبدار قابل ملاحظه است.

عملکرد موتور در دوچرخه های الکتریکی به این صورت است که نیروی الکتریکی توسط موتور به نیروی جنبشی تبدیل شده و چرخ های دوچرخه را به حرکت در می آورد.

باتری

در دوچرخه های الکتریکی معمولا از باتری های اسید سرب، نیکل هیرید و یا یون لیتیوم استفاده می شود. البته استفاده از باتری های یون لیتیوم و نیکل هیدرید در نسل جدید دوچرخه های الکتریکی مرسوم تر است.

برخی دیگر از دوچرخه ها به شما امکان انتخاب باتری ایده آل بین چند مدل باتری را می دهند در حالی که بعضی دیگر، تنها با یک مدل باتری خاص سازگارند.

سیستم کنترل کننده

معمولا دو نوع کنترل کننده وجود دارد که عبارتند از: کنترل کننده پیچشی و کنترل کننده پدالی.

سیستم کنترل کننده پیچشی نیز انواع مختلفی دارد، یک مدل از این سیستم مانند اهرم تعویض دنده بر روی فرمان نصب شده و با چرخاندن اهرم، موتور الکتریکی روشن می شود.در سیستم پدالی نیز، با پدال زدن نیروی الکتریسیته جریان یافته و موتور روشن می شود.

دوچرخه برقی و محیط زیست

بدیهی است، از آنجا که دوچرخه برقی گاز مصرف نمی کند، در نتیجه مقدار بسیار کمتری کربن تولید می کند. در واقع، در سال 2011، فدراسیون دوچرخه سواری اروپا دریافت که در مقایسه ی دوچرخه های برقی با اتومبیل، دوچرخه برقی به ازای هر شخص، فقط 8.1٪ کربن دی اکسید، در هر کیلومتر تولید می کند، و این واقعاً می تواند تاثیر قابل توجهی بر محیط زیست داشته باشد .

یک مطالعه که توسط موسسه ی جایگزین حمل و نقل ها انجام شد دریافت که اگر 10 درصد از مسافران نیویورک، تنها یک بار در هفته به جای رانندگی یا حمل و نقل عمومی، با دوچرخه برقی به محل کار بروند، می توانند 120 میلیون پوند از انتشار گازهای گلخانه ای در سال را کاهش دهند، که این برابر است با مقدار CO2 منتشر شده از 25000 خانه در نیویورک در یک سال!

توربین های بادی شناور

توربین های بادی شناور

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت- گروه محیط زیست و انرژی های تجدید پذیر

توربین بادی شناور (floating wind turbine)

توربین بادی شناور یک توربین بادی دریایی است که بر روی یک سازه شناور نصب شده است و به توربین اجازه می دهد برق را در اعماق آب تولید کند که این اتفاق در توربین های پایه ثابت امکان پذیر نیست.

از سال 2007 ، نمونه های اولیه  در سواحل نروژ ، ایتالیا ، پرتغال ، سوئد ، ژاپن و ایالات متحده نصب شده اند. اولین توربین های شناور در سال 2009 در دریای شمال شروع به کار کردند  و در سال 2017 ، اولین مزرعه بادی شناور کاملاً عملیاتی  ، در 25 کیلومتری سواحل آببرین نصب شد.

چگونگی اتصال توربین های بادی

توربین های بادی شناور در آب های کم عمق میتوانند به کف متصل بشوند و در آب های عمیق به طور شناور روی آب قرار میگیرند. نروژ جزو کشورهایی است که توانسته توربین های بادی شناور را به درستی توسعه دهد و تخمین زده شده است که در 10 سال آینده میتواند به پیشرفت های خوبی برسد.

♦ کارشناسان پیش بینی می کنند که در طی چند سال آینده بادهای فرا ساحلی هر سال بیش از 20 درصد رشد میکنند و مزارع بادی شناور فرصت های رشد کاملاً جدیدی را باز می کنند.♦


در مناطقی از جهان مانند ایالات متحده آمریکا ، آسیا و خاورمیانه که باد دارای انرژی زیادی است ، استفاده از این روش میتواند آن ها را در مسیر توسعه و پیشرفت قرار دهد.
مناطقی مانند سواحل ایالات متحده آمریکا ، ساحل غربی ، مدیترانه و ژاپن ،برای پایه های شناور تنها گزینه هستند.

با توجه به موارد گفته شده در بالا میتوان گفت که در آینده تقریباً  به توربین های شناور احتیاج خواهیم داشت.

چالش هایی که توربین های بادی شناور بوجود می آورند !

باید بدانیم جدای از زمان و هزینه ای که برای توسعه فناوری توربین شناور لازم است ، چالش های فنی دیگری نیز وجود دارد. نصب این سازه های عظیم فولادی که گاهی ارتفاع آنها به 200 متر هم میرسد ، پرهزینه است زیرا آنها به لنگرها و زنجیره هایی با وزن چند تن احتیاج دارند.

یکی دیگر از مواردی که لازم است توجه شود این است که امواج باعث حرکت زیاد توربین ها شوند که این اتفاق باعث کاهش راندمان میشود که در اینصورت اصلا مطلوب نیست.

مهم ترین چالشی که باید به آن توجه کرد این است که هزینه نگهداری و تعمیرات توربین های شناور بسیار بالا است.

چالشی برای محیط زیست!

تیغه های توربین در یک منطقه بزرگ می چرخند و به همین دلیل  خطر بالقوه ای را برای پرندگان ایجاد می کنند. این بدان معنی است که این مزارع را نمی توان در مناطقی قرار داد که مهاجرت پرندگان زیاد است. این یک مسئله بزرگ در نروژ است ، زیرا بسیاری از مناطق ساحلی شامل مهاجرت پرندگان میشود.

رزین و کاربرد آن در صنعت تصفیه آب

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

آب های مورد استفاده درصنایع و خصوصا شرب در کشور ایران دارای ناخالصی و املاح فراوان و همچنین نمک های محلول در آب فراوانی می باشند.از این میان یون های کلسیم و منیزیم از جمله عمده ناخالصی های آب های کشور ایران هستند.

مقدار فراوان و بیش از حد این یون های کاتیونی برای مصارف صنعتی و بهداشتی و همچنین خوراکی مناسب نمی باشند. لذا باید برای بهره گیری بیشتر از منابع آب خصوصا منابع آب زیرزمینی این سختی را برطرف نمود که از این میان متداول ترین و اقتصادی ترین روش برای حذف سختی کل آب و سختی گیری استفاده از سختی گیر رزینی می باشد .

در ذیل به بررسی اینکه رزین چیست و دارای چه انواعی می باشد و همچنین به کاربرد آن در صنعت تصفیه آب پرداخته می شود.

رزین (Resin):

رزین ها موادی هستند که دارای مولکول های بزرگی می‌ باشند که دو سر آنها قطبی بوده و دارای بارهای مخالف می‌ باشند، درنتییجه رزین‌ ها چسبندگی خوبی را ایجاد می‌ کنند. رزین ها در ساختن پلاستیک ها، چسب ها و … کاربرد دارند. 

رزین‌ های موازنه کننده یون، ذرات جامدی هستند که می‌ توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند. رزین‌های تعویض یونی شامل بار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می‌ باشد به گونه‌ ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند.

موازنه کننده ها:

موازنه کننده‌ ها با محلول‌ های الکترولیت این تفاوت را دارند که فقط یکی از دو یون ، متحرک و قابل تعویض است. به عنوان مثال، یک تعویض کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامل رادیکال های آنیونی –(SO2) می‌ باشد که کاتیون متحرکی مثل () یا (Na ) به آن متصل هستند.
این کاتیون های متحرک می‌ توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند. به همین صورت یک تعویض کننده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون‌ های متحرکی مثل (CL-) یا  (OH-) به آن متصل می‌ باشد. در اثر تعویض یون ، کاتیون‌ ها یا آنیون‌ های موجود در محلول با کاتیون‌ ها و آنیون‌ های موجود در رزین تعویض می‌شود . به گونه‌ ای که هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می‌ ماند.

در اینجا با تعادل جامد مایع سروکار داریم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنکه یک تعویض کننده یونی جامد مفید باشد باید دارای شرایط زیر باشد:
– خود دارای یون باشد.
– در آب غیر محلول باشد.
– فضای کافی در شبکه تعویض یونی داشته باشد، به طوریکه یون ها بتوانند به سهولت در شبکه جامد رزین وارد و یا از آن خارج شوند.
در مورد رزین‌ های کاتیونی هر دانه رزین با آنیون غیر متحرک و یون متحرک () را می‌ توان همچون یک قطره اسید سولفوریک با غلظت 25% فرض نمود. این قطره در غشایی قرار دارد که فقط کاتیون می‌تواند از آن عبور نماید.

طبقه بندی رزین‌ها :

رزین‌ ها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری رزین به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

– رزین‌ های کاتیونی قوی( SAC) Strong  acidis Cation 

– رزین‌ های کاتیونی ضعیف( WAC) Weak acidis Cation  

– رزین‌ های آنیونی قوی SBA) Strong  basic anion  )

– رزین‌ های آنیونی ضعیف ( WBA) Weak basic anion

محدوده کارکرد رزین ها:

بطور کلی رزین‌ های نوع قوی در یک محدوده وسیع pH و رزین‌ های نوع ضعیف در یک محدوده کوچک از pH مناسب هستند. ولیکن با استفاده از رزین‌ های نوع ضعیف ، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی برای احیاء رزین را سبب می‌ شود. رزین‌ های کاتیونی قوی قادر به جذب کلیه کاتیون های موجود در آب می‌باشد ولی نوع ضعیف قادر به جذب کاتیون های هستند که به قلیائیت آب مرتبط است.

مزیت رزین‌ های کاتیونی ضعیف بازدهی بالای آنها در مقایسه با رزین های کاتیونی قوی می‌باشد ، در نتیجه باعث تولید پساب کمتر در احیاء مکرر می‌ گردد. اصولا زمانی که هدف جداسازی کلیه کاتیون های آب است به کارگیری توام رزین کاتیونی قوی و ضعیف اقتصادی تر از به کارگیری رزین های کاتیونی قوی می‌باشد.

رزین های آنیونی :

رزین‌ های آنیونی قوی قادر به جذب کلیه آنیون های موجود در آب بوده ولی رزین‌ های آنیونی قادر به جذب آنیون اسیدهای قوی نظیر اسید سولفوریک ، اسید کلریدریک و اسید نیتریک می‌باشد. رزین‌ های آنیونی ضعیف مقاوم تر از رزین های آنیونی قوی بوده و به همین جهت در سیستم ‌های تصفیه آب ، رزین‌های آنیونی قوی در پایین دست رزین های آنیونی ضعیف قرار می‌ گیرند.

سختی گیرهای رزینی:

سختی گیرهای رزینی بر اساس جایگزینی یون های سخت منفی در آب سخت با اتم های سدیم مثبت، که در رزین موجود در سختی گیر، موجود هستند، کار می کنداین رزین ها باید بطور متناوب احیاء بک واش (back wash) گردند تا از رسوب مواد معدنی سخت در آنها جلوگیری گردد. این کار با عبور دادن آب نمک، از رزین صورت می گیرد.

در طی فرآیند احیاء (بک واش)، آب سختی گیر به دور ریخته می شود، و در نتیجه فقط آب سخت در دسترس خواهد بود. این کار معمولا در طی مدت زمان شب انجام می گیرد. یک راه حل دیگر، استفاده از دو منبع رزین می باشد  به طوریکه وقتی یکی از آنها در حال احیاء می باشد، دیگری سرویس می دهد.

مزایا :

سختی گیر های تبادل یونی، تمامی نیاز های آب نرم واقعی را برای مصارف خانگی و صنعتی، برآورده  می کنند.

معایب:

 اشکالات اصلی سختی گیر های تبادل یونی عبارتند از :

گران بودن آنها، بالا بودن هزینه راه اندازی و نگهداری آنها، و جاگیر بودن سختی گیر.
اشکال دیگر، این است که آب سختی گیری شده حاوی سدیم بوده که برای آشامیدن مناسب نیست. البته این مشکل را می توان با درنظر گرفتن یک خروجی که آب سختی گیری نشده از آن بیرون می آید، حل نمود. یک راه حل دیگر برای از بین بردن محتویات سدیم، استفاده از دستگاه تقطیر کننده آب می باشد.

پرمصرف ترین رزین تبادل یونی در ایران چیست؟

روش اسمز معکوس

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

اسمز معکوس (به انگلیسی: Reverse Osmosis) فرایند تصفیه آبی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا برای تولید آب خالص و حذف یون‌ها، مولکول‌ها و ذرات بزرگتر حل شده در آب استفاده می‌شود.

اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به صورت طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین‌تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد.

این پدیده تا هنگامی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتی‌که فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد، جهت جریان طبیعی آب، معکوس خواهد گردید.

در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که نیترات و سایر مواد معدنی و بسیاری از مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها (عمدتاً باکتری‌ها) را حذف می‌کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقی می‌ماند که به عنوان آب پسمانده (Concentrate) دور ریخته می‌شود.

می‌توان پسماند خروجی را مجدداً به سیستم بازگرداند تا در مصرف آب صرفه جویی به عمل آید. اگر پسآب خروجی که نیم تا دو سوم آب را تشکیل می‌دهد در یک سیکل چرخشی وارد شود می‌توان راندمان سیستم را افزایش داد.

همچنین بهترین روش نمک زدائی از آب‌های شور استفاده از فرایند اسمز معکوس می‌باشد، زیرا سیستم پیچیده‌ای نداشته و راهبری آن قابلیت کنترل بیشتری از دیگر روش‌ها دارا می‌باشد و با توجه به توسعه روش‌های پیشرفته تولید غشاهای پلیمری، به‌کارگیری این روش، توجیه بیشتری دارد.

اسمز معکوس در صنایع امروزی

صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخش‌های تولید بخار و فرایند خود از سیستم اسمز معکوس به فراوانی استفاده می‌کنند. اساس کار این دستگاه‌ها بر عبور مولکول‌های غیر یونی مثل آب از یک غشاء با روزنه‌های بسیار ریز بنا شده‌است. این غشاءها به صورتی ساخته شده‌اند که مولکول‌های خنثی را به راحتی از خود عبور می‌دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریباً خالص تبدیل می‌گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Concentrate) یا (Brine) تبدیل می‌شود

. سیستم اسمز معکوس که به واسطه فیلتری که به آن ممبران یا غشاء گفته می‌شود عملیات جداسازی مولکول را انجام می‌دهد. به این صورت که غشاء یا لایه‌های به هم تابیده شده به دور یک لوله استوانه ای که بیشتر از جنس پلاستیک است با روزنه‌هایی که اندازه آن‌ها از یک ده هزارم میکرون کوچکتر هستند آلاینده‌های آب را جداسازی می‌کند. این آلاینده‌های آب شامل نیترات، انگل، باکتری، قارچ، سموم کشاورزی، نمک و سایر املاح محلول آلوده‌کننده می‌باشند.

اساس کار اسمز معکوس

فرض کنید دو ظرف، یکی حاوی آب نمک (۱) و دیگری حاوی آب خالص (۲) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده و هر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یون‌های سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یون‌های نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد.

اما اگر بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکول‌های آب از آن عبور کنند، یون‌های نمک اجازه عبور نخواهند داشت؛ لذا برای برقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) انتقال می‌یابد و این عمل تا آنجا ادامه می‌یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) را ندهد. این فشار را فشار اسمزی می‌گویند و تابعی از غلظت نمک در هر دو طرف غشاء می‌باشد.

حقوق محیط زیست

پردیس فناوری کیش_ طرح مشاوره متخصصین_ گروه حقوق

حقوق محیط زیست

حقوق محیط زیست

 

یکی از گرایش های نوپا و کمتر شناخته شده رشته حقوق در کشورمان، رشته ی حقوق محیط زیست است که تنها ده سال از تاسیس آن در کشورمان توسط دانشگاه شهید بهشتی می گذرد.

در حقیقت محیط زیست با وجود اهمیت فراوانی که در زندگی بشر دارد، بعضا چندان مورد توجه قرار نمی گیرد و متاسفانه برخی تولیدکنندگان و صنعتگران بدون آنکه به حفظ و حراست از محیط زیست توجه داشته باشند، تنها به افزایش سود و درآمد و گسترش فعالیت خود علاقه مندند. در حقیقت از قرن هفدهم میلادی که ماشین تحولات صنعتی در جهان با انقلاب صنعتی روشن شد و روز به روز بر سرعت آن افزوده شد، غالب این فعالیتها بر محیط زیست و طبیعت تاثیرات منفی داشته است، اما به تدریج با پیشرفت جوامع و مشاهده ی برخی آثار تخریب محیط زیست مانند آلودگی دریاها، از بین رفتن جنگلها، بیابان زایی، آلودگی هوا و… طرفداران محیط زیست به تکاپو افتادند تا از تخریب هرچه بیشتر محیط زیست به بهانه ی رشد صنعتی و اقتصادی جلوگیری نمایند.

همواره فعالین محیط زیست براین عقیده بودند که صرف پیشرفت صنعت و تکنولوژی بدون توجه به محیط زیست، رفاه عمومی را به همراه نخواهد آورد، بلکه برعکس سبب ناراحتی و ایجاد فضای نامساعد برای زندگی انسان می شود. نهایتا تلاشهای آنها برای توجه حقوقدانان و قانونگذاران به مقوله ی محیط زیست در سال ۱۹۷۲ منجر به اولین گام عملی برای شناخته شدن حق انسان بر محیط زیست شد و در کنوانسیون ۱۹۷۲ استکهلم به عنوان یک حق مسلم بشری ذکر گردید و به تدریج توجه حقوقدانان به بحث حمایت از محیط زیست بیشتر و بیشتر شد تا رشته ی حقوق محیط زیست به عنوان یک گرایش مهم حقوق به منصه ی ظهور رسید. امروزه مسئله ی محیط زیست تبدیل به مسئله ای بین المللی شده است و بالتبع حقوق محیط زیست نیز جنبه ی بین المللی به خود گرفته و اغلب شرکت های صنعتی و تجاری برای خود خط مشی های زیست محیطی نیز تعریف می کنند و یا در برخی کشورها، کارخانجات سالیانه مبلغی را برای حمایت و حفاظت از محیط زیست اختصاص می دهند.

  1. درحال حاضر کشور عزیزمان ایران، تنها کشور در سطح خاورمیانه است که گرایش حقوق محیط زیست را در دانشکده حقوق، دایر نموده است و به تربیت کارشناسان ارشد این رشته مبادرت می ورزد که این جای بسی خوشحالی دارد چراکه امروزه مقابله با برخی پدیده های ناشی از تخریب محیط زیست مانند گرد و غباری که چند سالی است از برخی کشورهای همسایه وارد کشورمان می شود و موجبات ناراحتی مردم برخی استانها را فراهم می آورد نیازمند تخصص در هر دو عرصه ی حقوق و محیط زیست است.

پنل خورشیدی، انواع و کاربرد های آن

پردیس فناوری کیش _طرح ملی مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه محیط زیست

پنل خورشیدی، راهی برای دستیابی به انرژی پاک خورشید

انرژی دریافتی از خورشید انرژی خورشیدی نام دارد و به دو صورت گرما و نور وجود دارد.

می‌توان انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل کرد برای این کار دو روش اصلی وجود دارد.

  1. استفاده از حرارت خورشیدی
  2. استفاده ازپنل خورشیدی فتوولتاییک PV

نیروگاه حرارتی-خورشیدی

تأسیساتی که با استفاده از آن‌ها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود، نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می‌شود.
در نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی وظیفه اصلی بخش‌های خورشیدی تولید بخار مورد نیاز برای تغذیه توربین‌ها است یا به عبارت دیگر می‌توان گفت که این نوع نیروگاه‌ها شامل دو قسمت هستند:

  • سیستم خورشیدی که پرتوهای خورشید را جذب کرده و با استفاده از حرارت جذب شده تولید بخار می‌نماید.
  • سیستمی موسوم به سیستم سنتی که همانند دیگر نیروگاه‌های حرارتی بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز کننده‌های موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده‌ها به چند دسته تقسیم می‌شوند:

  1. نیروگاه‌هایی که گیرنده آن‌ها آینه‌های سهموی ناودانی هستند.
  2. نیروگاه‌هایی که گیرنده آن‌ها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه‌های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می‌شود. (دریافت‌کننده مرکزی)
  3. نیروگاه‌هایی که گیرنده آن‌ها بشقابی سهموی (دیش) است.
  4. دودکش خورشیدی

تولید برق خورشیدی توسط پنل خورشیدی فتو ولتاییک

فتو ولتاییک یا به اختصار PV، یکی از انواع سامانه‌های تولید الکتریسیته از نور خورشید است،
در این روش با بکارگیری سلول خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان‌پذیر می‌شود. الکتریسیته یا می‌تواند به‌طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود و ابزارهای فتوولتایک استفاده کند یا به‌طور غیر مستقیم از ژنراتورهای بخار ذخایر حرارتی خورشیدی را برای گرما بخشیدن به یک سیال کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهند.

به پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانیسم‌های محرک، الکتریسیته تولید کند، پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده‌ها استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند.
سیستم‌های فتوولتائیک یکی از پر مصرف‌ترین کاربردهای انرژی‌های نو می‌باشند. از سری و موازی کردن سلول‌های آفتابی می‌توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت، در نتیجه به یک مجموعه از سلول‌های سری و موازی شده پنل خورشیدی (Panel)  فتوولتائیک می‌گویند.
امروزه اینگونه سلولها عموماً از ماده سیلیسیم تهیه می‌شود و سیلیسیم مورد نیاز از شن و ماسه تهیه می‌شود. سیستم‌های فتوولتائیک را می‌توان بطور کلی به دو بخش اصلی تقسیم نمود:

  • روش غیرفعال:

شامل اجزای زیر است:

دیوار حائل سنگین (ظرفیت حرارتی بالا)

دیوار ترومب

بالکن‌های خورشیدی یا فضای خورشیدی

حیاط مرکزی

این بخش در واقع مبدل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی بدون واسطه مکانیکی می‌باشد که کلیه مشخصات سیستم را کنترل کرده و توان ورودی پنلها را طبق طراحی انجام شده و نیاز مصرف‌کننده به بارمصرفی یا باتری، تزریق و کنترل می‌کند.

در ایران

ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان است.
با توجه به موقعیت جغرافیای ایران و پراکندگی روستای در کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهم‌ترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد.
استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه‌های برق‌رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل‌های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌ونقل، نگهداری و عوامل مشابه است.

با توجه به استانداردهای بین‌المللی اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از ۳٫۵ کیلووات ساعت در مترمربع (۳۵۰۰ وات/ساعت) باشد استفاده از مدلهای انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سیستم‌های فتوولتائیک بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه است.

در بسیاری از قسمت‌های ایران انرژی تابشی خورشید بسیار بالاتر از این میانگین بین‌المللی است حتی بالاتر از ۷ تا ۸ کیلو وات ساعت بر مترمربع اندازه‌گیری شده‌است.
بطور متوسط انرژی تابشی خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴٫۵ کیلو وات ساعت بر مترمربع است.

تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آب گرمکن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی در نقاط مختلف کشور از جمله استان خراسان، استان سیستان و بلوچستان، استان یزد و استان کرمان نصب و راه‌اندازی شده‌است.

راهکاری مطمئن برای خنک‌سازی زمین

راهکاری مطمئن برای خنک‌سازی زمین

 

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره تخصصی صنعت و مدیریت_گروه محیط زیست و کشاورزی :

دانشمندان تلاش می‌کنند با دانش مهندسی آب‌و‌هوا از نتایج مخرب تغییرات آب‌وهوایی جلوگیری کنند.

مهندسی آب‌وهوا (ژئومهندسی) به‌عنوان مجموعه راهکارهایی که قرار است دنیا را از تغییرات آب‌وهوایی حفظ کند، دشمنان زیادی دارد.

دراین‌میان، تدابیر ژئومهندسی خورشیدی یکی از راهکارهای جنجالی‌ محسوب می‌شود. این شاخه از مهندسی، ایده‌ای جسورانه‌ برای تزریق موادشیمیایی به درون اتمسفر با هدف کنترل بازتابش نورخورشید است تا بشر بتواند دمای جهان را کنترل کند.

درحالی‌که منتقدان هشدار می‌دهند تلاش‌های بازتابش مصنوعی نورخورشید برای خنک‌شدن زمین می‌تواند به عواقب ناخواسته شدیدی منجر شود؛ اما گروهی از پژوهشگران هاروارد با پافشاری خود این هشدارها را هراسی غلوآمیز می‌دانند.

پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید می‌گویند پاشش موادشیمیایی درون اتمسفر برای ایجاد سایه‌ی خورشید همانند کلیدی جادویی برای حل تمام دشواری‌های بشر از اعتیاد شدید به مصرف سوخت‌های فسیلی نیست.

باوجوداین، اگر این روش دقیق و با هدف کاهش نیمی از افزایش دمای جهانی به‌کار گرفته شود، می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر شناخته شود.

دیوید كيث، فیزیک‌دانی از دانشگاه هاروارد، توضیح می‌دهد برخی مشکلات مشخص در پژوهش‌های قبلی ژئومهندسی خورشیدی برای خنثی‌سازی کامل گرمایش جهانی، نمونه‌ای از این مثل است که می‌گوید هیچ‌چیز سمّی یا غیرسمّی وجود ندارد و تنها اندازه است که آن را سمّی یا غیر سمّی می‌کند.

البته بازهم تردیدی بزرگ به‌جا می‌ماند؛ اما مدل‌های آب‌وهوایی پیش‌بینی می‌کنند ژئومهندسی می‌تواند به‌طرز شگفت‌آوری فواید مستمری به‌‌همراه داشته باشد.

ژئومهندسی خورشیدی

درحالی‌که بیش از نیم‌قرن از قدمت ژئومهندسی خورشیدی می‌گذرد، تنها در این سال‌های اخیر است که این دانش به‌دلیل فجایع اقلیمی زمین موردتوجه قرار گرفته و پژوهش‌هایی جدی درباره‌ی آن انجام شده است. درواقع، بیش از ۱۰۰ مقاله‌ی پژوهشی درباره‌ی احتمالات و نتایج ایده‌ی رادیکالی و ضربتی خنک‌کردن زمین با استفاده از تزریق ذره‌ها به لایه‌ی اتمسفری با هدف کنترل بازتاب نور خورشید وجود دارد.

در میان این پژوهش‌ها، دانشمندان هاروارد بیش از دیگران فعال بوده‌اند و با راه‌اندازی بزرگ‌ترین پژوهش ژئومهندسی خورشیدی جهان به‌دنبال تعیین چگونگی عملکرد این موادشیمیایی در آسمان هستند و انتظار می‌رود نخستین آزمایش‌های این برنامه‌ی پژوهشی در سال جاری انجام شود؛ ولی مقاله‌ی جدید درباره‌ی این پروژه نیست.

مانند بسیاری از پژوهش‌های مهندسی آب‌وهوا که یافته‌ها براساس مدل‌سازی است، برای این برنامه نیز نوعی شبیه‌سازی انجام شده است.

در این مدل‌سازی، نتایج انتشار دوبرابری کربن‌دی‌اکسید در اتمسفر و استفاده از ژئومهندسی خورشیدی برای کاهش نیمی از افزایش گرمای ناشی از فزونی کربن در جوّ بررسی می‌شود.

باتوجه‌به نتایج شبیه‌سازی، به‌زبانِ‌ساده می‌توان گفت در اجرای عملیاتی ایده‌آل، مهندسی آب‌وهوا راهبردی است که می‌تواند به خنک‌سازی سیاره منجر شود، بدون اینکه در اغلب مناطق، تشدید تنش‌های آب‌وهوایی را به‌دنبال داشته باشد یا در ایجاد باران‌های شدید یا تشدید توفندها نقشی ایفا کند.

پژوهشگران می‌گویند درنهایت، ۸۵ درصد از افزایش شدت توفندها با ژئومهندسی خورشیدی جبران می‌شود و کمتر از ۰.۴ درصد از زمین‌های عاری از یخ‌برانگیختگی شدید آب‌وهوایی را تجربه خواهند کرد.

پیتر ایروین، نویسنده‌ی اصلی مقاله و پژوهشگر ژئومهندسی خورشیدی از دانشکده مهندسی و علم کاربردی دانشگاه جان هاروارد می‌گوید:

پژوهش قبلی فرض کرده بود درنهایت، ژئومهندسی خورشیدی به بازی برنده و بازنده‌ منجر می‌شود و برخی از مناطق دچار آسیب‌های جدی‌تری می‌شوند؛ اما پژوهش ما این فرضیه را به رقابت می‌طلبد. ما کشف کردیم خطر تغییرات آب‌وهوایی کل سیاره بسیار مهم‌تر از خطر تغییرات در بعضی از مناطق خواهد بود.

با وجود این نتایج و اعداد، بازهم تیم پژوهشی تأکید می‌کند هنوز بخش زیادی از فهم اثرها و چگونگی ژئومهندسی خورشیدی بر اتمسفر و زمین زیر آن ناشناخته است.

این پژوهشگران نیز راهکار اصلی را درمقابل تغییرات آب‌وهوایی جلوگیری از انتشار کربن می‌دانند و تأکید می‌کنند مهندسی آب‌وهوا نمی‌تواند مشکلات زیست‌محیطی بشر و گرمایش جهانی را ریشه‌کن کند.

اگرچه هنوزهم باید به‌عنوان شیوه‌ی مقابله‌‌ای به نتایج احتمالی آن توجه کرد. کیت در مصاحبه‌ای با گاردین گفت:

من نمی‌گویم می‌دانیم که این کار می‌کند و باید هم‌اکنون آن را انجام دهیم؛ بلکه به‌صورت جدی مخالف موضع‌گیری هستم؛ چراکه هنوز ابهام‌های فراوانی دراین‌باره وجود دارد؛ اما با وجود این ابهام‌ها، هر لحظه بر خطرهای گرمایش جهانی افزوده می‌شود و روشن است که پژوهش و نتایج ژئومهندسی خورشیدی باید به‌عنوان بخشی از پاسخ جهانی به تغییرات آب‌وهوایی در نظر گرفته شود.

طوفان هاروی

تعامل و گفت‌وگو‌ها درباره‌ی مهندسی آب‌وهوا در همایش محیط‌‌زیست سازمان ملل متحد درباره فناوری‌های مشابه ژئومهندسی خورشیدی و کنترل جذب کربن به‌طور جدی‌تری پیگیری شد.

با اهمیت زیادی که آینده‌ی تعادل آب‌وهوایی زمین پیدا کرده، بسیار مهم است که ژئومهندسی خورشیدی با حضور موافقان و مخالفان به‌طور عمیق بررسی شود.

بان کی‌مون، دبیر کل سابق سازمان ملل متحد، در بیانیه‌ای در این نشست گفت:

درک چگونگی و ظرفیت مهار آسیب‌رسانی فناوری‌های جدید برای منفعت همه انسان‌ها از سؤالات اساسی عصر ماست. اگر پاسخ قانع‌کننده‌ای پیدا نکنیم، نسل آینده نمی‌تواند ما را ببخشد.