بخشی از مقاله
چکیده
اثرات نامطلوب آلودگی هوا بر روی کیفیت و کمیت زندگی انسان، اثرات جبران ناپذیر بر محیط، اکوسیستم، اقتصاد، توسعه ی پایدار، تکنولوژی های مدرن هم راستا با قوانین دولتی به منظور کاهش آلودگی هوا در حال رشد می باشد. از طرفی، رعایت ملاحظات فنی و اقتصادی در انتخاب گزینه های بهینه کنترل آلودگی یک اصل توسعه ای است. از جمله تکنولوژی های مبتنی بر کاهش مصرف انرژی و هزینه نگهداری از کارکردهای اقتصاد مدیریت سبز در هر سازمان محسوب میگردد.
در بین مهم ترین تکنولوژی های نوین پر کاربرد در کاهش آلاینده های محیطی به ویژه، آلودگی هوا فناوری های نانو، پلاسمای غیرحرارتی، فرایندهای ترکیبی پلاسما - شیمی کاربردهای چشمگیری را داشته و در یک پیشرفت و رشد سریعی می باشند. دستاوردها، مزایا، معایب، ملاحظات پراهمیت و توجیه های اقتصادی به ویژه به لحاظ انرژی مصرفی باعث برتری های نسبی هر یک بر دیگری شده است. در این تحقیق بر اساس معیارهای فنی، اقتصادی و زیست محیطی، تکنولوژی های مهم و کلیدی کنترل آلودگی هوا بررسی شده است.
-1 مقدمه
آلودگی هوا هر گونه ماده ی مخاطره آمیزی است که وارد هوای ambient شده و باعث آسیب به انسان یا محیط می شود ، از این رو، آلودگی هوا در نتیجه ی انتشارات منابع مختلف یک مشکل عمده سلامتی و نگرانی جهانی به شمار می رود.
به طور تقریبی سالانه 200 میلیون تن از گازهای زائد به هوا رها می شوند. منابع مورد نظر، بیش از نیمی از آلودگی ناشی از موتورهای احتراق داخلی ماشین ها و سایر وسایل نقلیه موتوری است. حدود % 25 ناشی از سوخت مصرفی - سوزانده شده - در منابع ساکن از قبیل واحدهای تولید نیرو است و %15 دیگر از فرایندهای صنعتی منتشر می شود.
آلاینده های موجود در گازهای خروجی موتورهای درون سوز به طور عمده شامل؛ اکسیدهای کربن، هیدروکربن ها، اکسیدهای نیتروژن، گوگرد دی اکساید و ذرات معلق می باشد
برای انتشارات VOCs و CO، منابع متحرک، توده انتشارات را در نتیجه ی مصرف انرژی تشکیل می دهند درحالی که، بیشتر انتشارات منابع انرژی ثابت، SOx هستند. انتشارات NOx برپایه انرژی همواره بین منابع ثابت و متحرک پخش هستند، برای PM10، با وجود این که انرژی سهم اندکی از انتشارات کلی را به خود اختصاص می دهد، منابع ثابت بیش از 3 برابر منابع متحرک می باشند و به طور متوسط هر فردی روزانه 35 پوند هوای محتوی این آلایندهها را تنفس می کند
ورود آلاینده های گازی به محیط های کاری و زندگی باعث اثرات جبران ناپذیری بر روی انسان، گیاهان، خاک و آب می گردد به طوری که، طبق آمار بهداشت جهانی - WHO - سالانه 2.4 میلیون نفر در جهان به علت اثرات ناشی از آلودگی هوا جان خود را از دست می دهند
وجود آلودگی هوا یک حقیقت غیرقابل انکار است و هزینه های اقتصادی آلودگی بر روی سلامتی انسان بسیار زیاد هستند، چراکه سلامت پایدار یکی از زیرمولفه های سیستم اقتصادی می باشد که وابسته به توسعه ی پایدار و سلامت محیط است .
دو دلیل اصلی برای پاکسازی گازها در صنعت، بویژه گازهای زائد، سود و حفاظت است . - 4 - تکنولوژی های کاهش آلودگی هوا در حال پیشرفت و بهبود روزافزون هستند و مزایا و معایب هریک از این تکنولوژی ها، به ویژه از نقطه نظرات اقتصادی، کارآیی و اثربخشی باعث تقویت بازار رقابت شده است.
ما در این مطالعه سعی بر آن داشته ایم تا به معرفی تعدادی از این تکنولوژی های مدرن بپردازیم و در کنار آن به نقاط قوت و ضعف هر یک از این تکنولوژی ها به ویژه از لحاظ ابعاد اقتصادی و انرژی که باعث پیشی گرفتن آن ها شده است بپردازیم.
-2 نانوتکنولوژی
نانوفناوری علم ذرات ریز با ابعاد در مرتبه ی 10-9 متر است، این ذرات ریز موضوع مورد مطالعه قوانین فیزیکی و شیمیایی هستند، بعبارتی دیگر، برای ذرات بزرگتر بکار نمی روند. در نتیجه ی نسبت ناحیه ی سطحی وسیع به جرم، نانومواد خصوصیات انحصاری را نشان می دهند. این خصوصیات ویژه این مواد با اندازه ی نانو باعث کاربرد نانوذرات در فیلدهای متنوع از قبیل biomedicine، داروسازی، آرایشی و محیط شده است .
نانوتکنولوژی نقش حیاتی را در کنترل آلودگی هوا و آب ایفا می کند . - 10 - نانوفناوری بعنوان یک راه حل جدید برای پاکسازی محیط و بهبود عملکرد تکنولوژی های متداول ارائه شده است. این تکنولوژی همچنین برای مقابله با آلودگی از طریق کاهش آزادسازی یا جلوگیری از تشکیل آلاینده ها بیان شده است. ابتکار نانوفناوری ملی US "بهبود محیطیٍ" را به عنوان یکی از هشت حوزه ی crosscutting نانوفناوری تعیین کرده است .
نانوتکنولوژی به ساخت مواد دوستدار محیط زیست از طریق جایگزینی مواد سمی اخیراً استفاده شده کمک می کند. .
محدودیت عمده در ارتباط با تجاری سازی این تکنولوژی، موضوعات ایمنی در ارتباط با استفاده از نانوذرات است. بدون شک، نانوتکنولوژی و به ویژه نانوذرات اثرات مثبت شگرفی بر زمینه های متعدد تکنولوژی محیطی خواهند داشت. محدودیت اصلی به دلیل کمبود اطلاعات نسبت به سمیت نانوذرات مهندسی است
تصفیه ی گازهای خروجی به طور کارآ و ارزان با استفاده از روش کاهش کاتالیتیک انتخابی به عنوان یکی از روش های مرسوم سخت و دشوار است. راندمان انرژی و هزینه های اولیه و running هنوز برای ملل توسعه نیافته در وضعیت منفی است
-1-2 انواع متداول کاتالیست
دونوع عمده ی کاتالیست ها، کاتالیست های همگن و غیرهمگن می باشند. کاتالیست های همگن در فاز یکسان با واکنش دهنده ها وجود دارند و کم رایج تر از کاتالیست های غیر همگن در کارهای صنعتی هستند. معمولا کاتالیست های همگن ذرات جامدی هستند که واکنش های فاز گازی و یا مایع را کاتالیز می کنند. کاتالیست های غیر همگن در فاز مخالف با واکنش دهنده ها وجود دارند
در جدول 1 به برخی از مهمترین ویژگی های یک کاتالیست ناهمگن پرداخته شده است:
