بخشی از مقاله
خلاصه
هوا یکی از منابع اصلی برای زندگی موجودات زنده به شمار می رود. از دلایل افزایش آلودگی این منبع مهم در قرون اخیر می توان افزایش صنایع تولید آلاینده هایی همچون مونواکسید کربن SOX , CO , NOX , CO و هیدروکربنها را نام برد. نیاز به تولید انرژی با کارایی بالا و بدون ایجاد آلودگی چالشی مهم در اقتصاد و تکنولوژی امروز است .
بحران های سیاسی، اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت دوام ذخایر فسیلی، نگرانی های زیست محیطی، ازدحام جمعیت، رشد اقتصادی و ضریب مصرف، همگی مباحث جهان شمولی هستند که با گستردگی تمام، فکر اندیشمندان را در یافتن راهکاهای مناسب در حل معضلات انرژی در جهان، به خصوص بحران های زیست محیطی، به خود مشغول داشته است.
لذا این سوال پیش می آید که اگر مدیریت و سیاست های تولید انرژی ما تغییری نکنندقطعاً با وضعیت سختی مواجه می شویم. پیل های سوختی فن آوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی های زیست محیطی و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید می کنند.
در این مقاله سعی شده است با بررسی انواع پیل های سوختی بعنوان یک تکنولوژی تولید انرژی از نظر میزان آلاینده های خروجی و همچنین مطالب ارایه شده در متن می توان استنباط کرد که ارزش استاندارد آلاینده های زیست محیطی انواع پیل سوختی حتی کمتراز میزان استاندارد بوده و با توجه به هزینه های زیست محیطی و سلامت این آلاینده ها، قابلیت اقتصادی و ارزش زیست محیطی آن و داشتن بیشترین بازده نسبت به دیگر انرژی های پاک ، غیر قابل چشم پوشی می باشد که مسئولین باید توجه بیشتری به آن نمایند .
.1مقدمه
آلودگی یکی از مهم ترین پیامدهای ناشی از زندگی جوامع انسانی است که محیط اطراف ما را تحت تاثیر خود قرار داده و زمینه مناسبی برای تهدید زندگی انسان ها به وجود آورده است، اگر چه ممکن است مفهوم آلودگی از نظر افراد مختلف متفاوت باشد، اما به طور کلی می توان گفت هر عاملی که وجود آن در محیط زیست به نحوی در چرخه طبیعی اختلال به وجود آورد و حیات انسان، حیوان یا گیاه را در معرض تهدید قرار دهد، آلودگی به شمار می آید.
آلودگی آب ها، آلودگی هوا، آلودگی صوتی، دیداری و نوری نوعی آلودگی محسوب می شوند که به نوعی متفاوت ، محیط زیست را تهدید می کنند. با توجه به این که آلودگی هوا و آب ها آثار جبران ناپذیری در زندگی انسان ها داشته اند بیشتر تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده است منابع به وجود آورنده این دو نوع آلودگی را مورد بررسی قرار داده اند و دیگر انواع آلودگی ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است، در نتیجه افراد کمتر با آن آشنایی دارند.
یکی از نیازهای مهم و اساسی در ارتباط با آلودگی محیط زیست، کنترل و پایش مستمر آلودگی هوا است؛ بر همین اساس پیشرفت های موثر در زمینه کنترل آلودگی هوا صورت گرفته است. که یکی از این تکنولوژی ها استفاده از فناوری نانو در کنترل و پایش آلودگی هواست. که میتوان از این فناوری برای حفظ محیط زیست استفاده کرد و در کنار استفاده از منابع طبیعی با کمک فناوریهای پیشرفته بتوان به تعاملی پایدار با طبیعت رسید.
نشت گازهای مهلک و سمی یکی از خطرات روزمره زندگی صنعتی است. افزایش مشکل دی اکسید کربن در هوا یکی از مشکلات اساسی در سطح جهان است. امید می رود که با استفاده از فناوری های توین و کشف منابع جدید، روزی برسد که از مصرف سوخت های فسیلی بی نیاز شویم و در هوایی عاری از دی اکسید کربن و انواع آلودگی ها تنفس کنیم.
فناوری نانو از جمله فناوری هایی است که به کمک حل این مسئله آمده است و این امکان را به وجود آورده است تا به سوی ساخت انرژی ارزان تر و پاکیزه تر از سوخت های فسیلی نزدیک شویم. برخی از مهمترین کاربردهای علمی شناخته شده فناوری نانو در زمینه محیط زیست نانوحسگرها، نانو فیلترها و کاتالیزورهای زیست محیطی هستند .[1]
برای کنترل دقیق آلاینده ها ابتدا باید به سراغ منابع آنها برویم، لذا شناسایی منشاء آلودگی بسیار مهم است. به کمک فناوری نانو تغییرات آلودگی به صورت موضعی قابل بررسی خواهد بود. معمولا وقتی متوجه می شویم چه ضرری به محیط زده ایم که خیلی دیر شده است. این فناوری این امکان را ایجاد کرده است که مواد طوری مصرف شوند که به طور موثری ورود آلاینده های ناشی از فعالیت های انسانی به محیط زیست را کم کنند. حرکت با برنامه به سمت برخی صنایع منجر به کاهش آسیب به طبیعت خواهد شد.
.2 تعریف آلودگی هوا
آلودگی هوا عبارت است از حضور مواد نامطلوب در هوا به مقداری که بتواند اثرات مضر ایجاد کند. [2] به عبارتی هرگاه هر نوع ماده گازی، بخار ، مایع ، جامد ، تشعشع پرتوزا و غیر پرتوزا و یا مجموعه ترکیبی از آنها که در هوای آزاد پخش و باعث آلودگی هوا و یا ایجاد بوهای نامطبوع نماید از قبیل دود ، دوده، ذرات معلق ، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای ازت، مونواکسیدکربن، اکسید کننده ها، هیدروکربن ها، اسیدها، آمونیاک و غیره به آن آلودگی هوا گفته می شود. که آلودگی هوا و آلاینده ها از منابع مختلفی ایجاد می شود. که در زیر به شرح هریک از این منابع آلاینده می پردازیم.[3]
. 3 منابع آلودگی هوا
الف- منابع طبیعی
ب- منابع مصنوعی
منابع طبیعی آلودگی هوا شامل: طوفان های شن، آتش سوزی جنگل ها، فوران آتشفشان ها ، پخش گرده گیاهان و نشت گاز طبیعی می باشد. منابع مصنوعی آلودگی ها عبارتند از : کشاورزی ، حمل و نقل ، صنعتی ، خانگی
.1 - 3 منابع طبیعی
منابع طبیعی آلودگی هوا از قبیل طوفان های شن، آتش سوزی جنگل ها، فوران آتشفشان ها ، پخش گرده گیاهان و نشت گاز طبیعی می باشد و آلودگی ناشی از آنها یک پدیده دائمی است که به علت گردش فرایندهای طبیعی مقدارش تقریبا درسطح زمین ثابت است . مقدار آلودگی طبیعی درمقایسه با آلودگی مصنوعی خیلی بیشتر و قابل توجه می باشد.
اما درطبیعت چندین مکانیسم خودپالایی وجود دارد که سطح زمین را برای موجودات مناسب و قابل تحمل می سازد. نقش انسان در کنترل آلودگی ناشی ازمنابع طبیعی بسیار کم است، اما انسان به وسیله برهم زدن تعادل اکولوژیکی و طبیعی ناشی از آلودگی انسان ساخت می تواند وضع را بدتر نماید و به آلودگی طبیعی بیا فزاید.
.2- 3 منابع مصنوعی
منابع مصنوعی آلودگی ها که سهم به مراتب بیشتری در قیاس با منابع طبیعی در آلوده سازی هوا دارند به دست انسان بوجود آمده و آلودگی های ناشی از فعالیت های او می باشد . از منابع عمده تولید آلودگی های مصنوعی می توان به صنایع، وسایل نقلیه، پالایشگاه ها، نیروگاه ها، منابع تجاری و خانگی، زه کشی های کشاورزی، آزمایشگاه ها و بیمارستان-ها اشاره کرد. این منابع رامی توان بصورت زیرتقسیم بندی کرد:
. 3- 3 منابع خانگی
آلاینده های ناشی از این منبع دراثر فعالیت های خانگی شامل احتراق سوخت جهت گرمایش و پخت و پز ، نظافت منازل یا استفاده از حشره کش ها، ایجاد می شود.
. 4- 3 منابع صنعتی
آلودگی ناشی ازصنایع ، منبع اصلی آلودگی هواست که درفعالیت های انسان ساخت ایجاد می شود . درمیان صنایع نیروگاه های حرارتی ، کارخانه های تولید مواد شیمیایی، سیمان، کاغذسازی، نساجی، فولادسازی وغیره منابع اصلی آلودگی هوا واوزن - NOx - , 3 - O - اکسیدهای نیتروژن - SOx - , اکسیدهای گوگرد - PM - , هستند.آلاینده هایی همچون - CO - مونوکسیدکربن ذرات حاصل ازفعالیت این نوع منابع می باشند.
