راه‌حل‌هایی برای معضل آلودگی هوا
شش فناوری که آسمان ما را پاک می‌کند!
توسعه فناوری‌های جدید، یکی از امیدوارکننده‌ترین مرزها برای بهبود کیفیت هواست. از مبدل‌های کاتالیزوری گرفته تا محصولات مصرفی که آلاینده‌های کمتری منتشر می‌کنند، همه روش‌هایی فناورانه است که برای جلوگیری از افزایش آلودگی هوا در داخل و خارج‌ازخانه استفاده می‌شود. به‌گزارش آنا؛ به بررسی شش نوآوری و فناوری که از آسیب‌رساندن آلاینده‌های هوا به جو و سلامت ما جلوگیری می‌کنند. ازآنجایی‌که نوآوری‌های جدید معمولاً مانند سایر روش‌ها رابطه هزینه در مقابل سود ندارند، به‌جای‌اینکه از فناوری به‌عنوان یک راه‌حل فراگیر استفاده کنیم، می‌خواهیم این نوآوری‌ها را به‌صورت جداگانه موردبحث قرار دهیم.
پایش و کنترل کیفیت و آلاینده‌های هوا
یکی از موضوعاتی که باید همیشگی بررسی شود پایش کیفیت هوا و نظارت بر آلاینده‌هایی‌ست که وارد هوا می‌شود. فناوری‌های موجود مستقیماً انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش نمی‌دهد یا آلودگی هوا را از آسمان حذف نمی‌کند، بااین‌وجود بخش مهمی از کنترل آلودگی هوا مربوط به نظارت بر آلاینده‌هایی‌ست که وارد هوا می‌شود. منابع آلودگی مانند کارخانه‌ها، نیروگاه‌ها و. بیش از یک آلاینده منتشر می‌کنند. ازطرف‌دیگر، برخی از فناوری‌های کنترل آلودگی بیش از یک آلاینده را کنترل می‌کنند. پایش چند آلاینده، نهادهای نظارتی را قادر می‌سازد تا از رعایت محدودیت‌های انتشار برای بسیاری از آلاینده‌های مختلف اطمینان حاصل کنند و هزینه و بار زمانی مرتبط با پایش آلودگی محیط را کاهش می‌دهد.
مبدل‌های کاتالیزوری؛ قاتل آلاینده‌های خطرناک هوا
اگزوز وسایل‌نقلیه یکی از مهم‌ترین منابع آلودگی هوا در جهان است. درپاسخ‌به قوانین سخت‌گیرانه زیست‌محیطی که از دهه ۱۹۷۰ شروع شد، خودروهای بنزینی و دیزلی به مبدل‌های کاتالیزوری مجهز شدند، دستگاهی که واکنش اکسایش و کاهش (ردوکس) را کاتالیز می‌کند و آلاینده‌های خطرناک هوا را به آلاینده‌های کم‌ضرر تبدیل می‌کند. امروزه خودروهای بنزینی معمولاً دارای مبدل سه‌طرفه یا مبدل کاتالیزوری کاهش اکسیداسیون هستند. این‌دستگاه‌ها با قراردادن اگزوز درمعرض یک کاتالیزور کار می‌کنند، ماده‌ای که انرژی فعال‌سازی موردنیاز برای یک واکنش شیمیایی را کاهش می‌دهد، بنابراین واکنش را قادر می‌سازد تا مونوکسید کربن را به دی‌اکسید کربن و اکسید نیتروژن را به نیتروژن و دی‌اکسید کربن تبدیل کند. دی‌اکسید کربن و نیتروژن اتمسفر هردو بسیارکمتر از مونوکسید کربن و دی‌اکسید نیتروژن مضرند، پس مبدل‌های کاتالیزوری ابزاری عالی برای کاهش آثار زیست‌محیطی و سلامتی اگزوز خودروها هستند. مبدل‌های کاتالیزوری معایبی هم دارند؛ به‌عنوان‌مثال، این‌دستگاه‌ها می‌توانند جریان اگزوز را محدود کرده و بازده سوخت و عملکرد خودرو را کاهش دهند. مبدل‌های کاتالیزوری همچنین دارای یک‌دوره گرم‌شدن هستند که در طی آن خودرو مقدار نامحدودی از آلودگی هوا منتشر می‌کند. تولید این مبدل‌ها آسیب‌هایی نیز به‌همراه دارد، چراکه بسیاری از مبدل‌ها به پلاتین یا پالادیم نیاز دارند، فلزات کمیابی که در طی فرآیند پالایش آلودگی ایجاد می‌کنند.
اسکرابر؛ دستگاهی برای کنترل آلودگی‌های صنعتی
اسکرابر نوعی دستگاه کنترل آلودگی‌ست که آلاینده‌های هوا مانند دی‌اکسید گوگرد، کلر، سولفید هیدروژن و کلرید هیدروژن را از اگزوزهای صنعتی حذف می‌کند. کلاً دو نوع اسکرابر وجود دارد: اسکرابر مرطوب و اسکرابر خشک. اسکرابرهای مرطوب از یک مایع (معمولاً آب) برای جذب ذرات یا گازهای جریان هوا استفاده می‌کنند و می‌توانند در استفاده از انرژی متفاوت باشند. یک اسکرابر مرطوب معمولی کم‌انرژی یک برج اسپری است که با عبور اگزوز از یک ظرف باز با سم‌پاش‌ها برای توزیع مایع کار می‌کند. وقتی اگزوز ازطریق دستگاه جریان می‌یابد، مایع ذرات شناور را می‌گیرد یا گاز موردنظر را جذب می‌کند. اسکرابرهای خشک نیز به‌همین‌صورت عمل می‌کنند، اما این‌دستگاه‌ها به‌جای پاشش مایع، معرف‌های خشک را به جریان دودکش می‌پاشند و گازها را قبل از ورود به جو خنثی می‌کنند. اسکرابرها ابزار بسیار مفیدی برای کنترل آلودگی‌اند زیرا از آسیب‌رساندن آلاینده‌های هوا به جوامع نزدیک مراکز صنعتی مانند نیروگاه‌ها و تأسیسات تصفیه آب جلوگیری می‌کنند. علاوه‌برآن، روند تولید را مختل نمی‌کنند و اجازه می‌دهند تا فعالیت‌های اقتصادی و صنعتی بدون افزایش متناسب آلودگی هوا ادامه یابد.
جایگزینی سالم برای ترکیبات تخریب‌کننده لایه ازن
پروتکل مونترال که در سال ۱۹۸۷ به‌امضا رسید، به‌تدریج تولید و استفاده از کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC) و هیدروفلوئوروکربن‌ها (HCFC) را که هر دو لایه ازن را تخریب می‌کنند، حذف کرد؛ CFCها و HCFCها معمولاً به‌عنوان حلال، پیشران و مبرد استفاده می‌شدند، پس ما نیاز به ایجاد جایگزین‌هایی داشتیم که همان هدف را برآورده می‌کردند، اما پتانسیل تخریب لایه ازن (ODP) بسیارکمتری داشتند. امروزه هیدروفلوئوروکربن‌ها (HFC) یکی از جایگزین‌های اصلی CFC و HCFC هستند. نام‌ها ممکن است کمی گیج‌کننده باشند اما به‌طورخلاصه HFCها کلر ندارند که تاحدزیادی مسئول آسیب‌رساندن به لایه اوزون است. دردسترس‌بودن HFCها و سایر جایگزین‌ها به‌دلیل موفقیت چشمگیر پروتکل مونترال است، زیرا ما توانستیم تولید CFC و HCFC را بدون ازدست‌دادن عملکرد مربوطه خود متوقف کنیم. بااین‌حال، HFCها بی‌ضرر نیستند. درحالی‌که این مواد به لایه اوزون آسیب نمی‌رسانند، به تغییرات آب‌و‌هوایی کمک می‌کنند؛ HFCها در جو طولانی‌تر از CFCها و HCFCها زندگی می‌کنند، به‌این‌معناکه اثرات آن‌ها بر تغییرات آب‌و‌هوایی جهانی نیز طولانی‌مدت است. اتمسفر سیستم بسیار پیچیده‌ای‌ست که دائماً درحال‌تکامل است و انتشار گازهای گلخانه‌ای که ما تولید می‌کنیم باید به‌همین‌ترتیب سازگار شود. اکنون برنامه‌هایی برای گسترش پروتکل مونترال برای شامل HFCها وجود دارد زیرا جایگزین‌هایی برای این مواد نیز وجود دارد.
غافل‌نشدن از آلایندگی اجاق‌گازها و بخاری‌ها
آلودگی هوا فقط یک مسئله در فضای باز نیست. هرساله ۳.۸میلیون‌نفر به‌دلیل آلودگی هوای داخل خانه و شیوه‌های ناکارآمد آشپزی نابهنگام جان خود را از دست می‌دهند. بیشتر این مرگ‌ومیرها ناشی از سوزاندن سوخت جامد یا نفت سفید در فضاهای بسته است که باعث می‌شود سطح ذرات معلق به سطوح خطرناک افزایش یابد. نوآوری‌ها در طراحی اجاق‌ها و سوخت‌های جایگزین، پخت‌وپز را بسیار کارآمدتر کرده و میزان ذرات معلق تولیدشده در خانه‌ها را کاهش داده است. اجاق‌های زیست‌توده می‌توانند به احتراق ثانویه، فن‌ها یا محفظه‌های احتراق عایق مجهز شوند که سوخت مصرف‌نشده را می‌سوزاند و آلاینده‌های باقی‌مانده را تهویه می‌کنند. درنهایت می‌خواهیم از اجاق‌های زیست‌توده دور شویم، اما این‌ها پله‌های خوبی برای کشورهای با درآمد پایین و متوسط هستند که در آن‌ها برق یا گاز طبیعی به‌طور ثابت عرضه نمی‌شود. گرمایش علاوه‌بر پخت‌وپز باعث آلودگی هوای داخل خانه نیز می‌شود. آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی و سیستم‌های گرمایش و سرمایش خورشیدی غیرفعال، ضرورت مصرف سوخت جامد را کاهش می‌دهند و طراحی‌های بهبودیافته تهویه، مانند هود و دودکش‌ها، می‌توانند به دفع آلاینده‌های هوای داخل خانه کمک کنند.
محصولات مصرفی و مصالح ساختمانی بدون VOC
حال می‌خواهیم به نوآوری دیگری که آلودگی هوای داخل خانه را کاهش می‌دهد، بپردازیم: استفاده از محصولات مصرفی و مصالح ساختمانی که ترکیبات آلی فرار کمتری منتشر می‌کنند. بسیاری از محصولاتی که ما هرروز استفاده می‌کنیم، ازجمله رنگ‌ها، پاک‌کننده‌ها، چسب‌ها، درزگیرها و ... ترکیبات آلی فرار خارج از گاز (VOCs) ایجاد می‌کنند. باتوجه‌به نگرانی‌هایی که درباره اثرات انتشارات، محصولات مصرفی و مصالح ساختمانی بیشتری وجود دارد باید به‌سمت توسعه محصولاتی حرکت کنیم که به‌عنوان مواد کم‌انتشار یا حتی بدون ترکیبات آلی فرار تأیید می‌شوند. دستورالعمل‌های ارائه‌شده توسط وزارت بهداشت عمومی کالیفرنیا و ASTM را می‌توان برای تعیین اینکه آیا یک محصول کم انتشار است یا خیر، استفاده کرد. ازآنجایی‌که این نوآوری‌ها برای کنترل آلودگی هوای داخل خانه بسیارمهم‌اند، برای استفاده از مصالح ساختمانی و محصولات مصرفی کم‌انتشار به‌عنوان بخشی از استراتژی کیفیت هوای داخل ساختمان به تعریف استاندارد نیاز دارند.