Hamshahri corpus document

DOC ID : H-750728-7794S1

Date of Document: 1996-10-19

استفاده از انرژي خورشيدي براي كاهش آلودگي هوا از سوي پژوهشگران ژاپني براي كاهش آلودگي هواي توكيو پيشنهادشده است گرچه كيفيت هواي ژاپن در دو دهه گذشته به طورچشمگيري بهبود يافته است، مقدار گازهاي اكسيد نيتروژن هنوز هم استانداردهاي كيفيت زيست محيطي اين كشور را برآورده نمي كند. (اين رقم براي دي اكسيد نيتروژن، /0 04/0 06تا جزء در ميليون است ).با اينكه ژاپن در حال حاضر سخت ترين مقررات مبارزه با آلودگي را به اجرا گذاشته و از پيشرفته ترين تكنولوژي مقابله با آلودگي برخوردار است، بخش عمده اي از اين اكسيدهاي نيتروژن از اتومبيلها ناشي مي شود. با توجه به اينكه بخشي از مشكل آلودگي هوا ازتراكم جمعيت، خيابانها و كارخانه هاي شهرهاي بزرگ برمي خيزد، آيا راهي هست كه با تغيير نماي شهر، بتوان با آلاينده هاي هوا مبارزه؟ كرد چنين روشي از لحاظ اقتصادي بسيار مقرون به صرفه تر از تشديد مقررات سراسر كشور خواهد بود. با اين حال، پاكسازي هوا به سادگي پاكسازي آب آلوده درياچه ها، مردابها، جويبارها و رودخانه ها نيست. برخلاف آب، هوا را نمي توان در يك جا نگه داشت، چون باد و جريانهاي هوايي باعث پخش و گسترش آلاينده هاي هوابرد مي شوند. در موسسه ملي منابع و محيط زيست ژاپن، براي يافتن راهي جهت تغيير محيط زيست شهري و پاكسازي هوا، به كاتاليزورهاي نوري نيمرساناي اكسيد فلزي نظير دي اكسيد تيتانيوم ( Tio) روي آورده اند. در حدود ده سال پيش در جريان بررسي واكنشهاي جوي و ذرات جامدي كه باعث تشكيل دودمه فتوشيميايي و باران اسيدي مي شوند، معلوم شد كه ذرات حاوي Tio در واقع باعث كاهش تراكم آلاينده هاي هوايي نظير اكسيدهاي نيتروژن و دي اكسيد گوگرد مي شوند. بر Tio اثر نور نزديك فرابنفش (پرتوهاي فرابنفش آفتاب كه به سطح زمين مي رسند ) فعال مي شود و باعث مي شود شكلهاي فعال اكسيژن نظير يون - و بنيان oH بر سطح آن تشكيل شود. پيش از اين گزارشهايي درباره استفاده از كاتاليزورهاي نوري براي تصفيه آب، بوزدايي و كشتن باكتريها منتشر شده است. مبناي همه اين كاربردها، اكسيدكنندگي قوي اكسيژن فعال است. اكسيدهاي نيتروژن و دي اكسيد گوگرد نيز به همين ترتيب بر سطوح پوشيده از Tio به اسيد نيتريك و اسيد سولفوريك اكسيد مي شوند. كاتاليزورهاي نوري آلاينده هايي را كه به مقدار بسيارناچيز در هوا وجود دارند در دماي معمولي اتاق به طور موثري از ميان برمي دارند. حتي براي پاكسازي هواي اتاق، پرتوهاي فرابنفش ضعيفي كه از لامپهاي مهتابي ساطع مي شوند كفايت مي كنند. اما در محيط باز و در زمان طولاني، بسياري مشكلات در مورد كاتاليزورهاي نوري نظير Tio وجود دارد كه بايد حل شوند. اول كاهش ميزان پاكسازي بر اثر تجمع فراورده هاي جنبي نظير اسيدنيتريك است، دوم يافتن راهي براي تثبيت كاتاليزورهاي نوري پودر مانند، و سوم تامين ايمني و مقاومت آب و هوايي براي مصرف در محيط بيروني است. براي مقابله با اين مشكلات، كاتاليزور Tioنوري رابا كربن فعال كه يك ماده جاذب است تركيب كردند ودر ضمن سطح تماس ذرات آن را افزايش دادند تاويژگيهاي بنيادي آن بهبود جهت يابد حل مشكل تثبيت Tio نيز بايد ماده نگهدارنده مناسبي انتخاب مي كردند. اثر Tio به عنوان كاتاليزور نوري آنچنان قوي است كه اغلب مواد نگهدارنده را به مرور زمان تجزيه مي كند. به علاوه تثبيت كاتاليزور نوري خواه ناخواه سطح تماس آن را كاهش خواهد داد و بدين ترتيب از كارآيي آن مي كاهد. جهت حل اين مشكلات، ماده پاك كننده هوا را به صورت صفحه اي در مي آورند كه از يك پليمر فلوئوروكربني متخلخل و بسيار پايدار و نيز كاتاليزور نوري پوشيده شده باشد. پليمر فلوئوروكربن نه تنها مشكلات فوق الذكر را برطرف مي كند، بلكه امكان برداشتن فراورده هاي جنبي ناشي از پاكسازي هوا را از طريق شستشو با آب فراهم مي آورد. Tioاز نه تنها به عنوان رنگدانه سفيد، بلكه در مواد آرايشي به عنوان سدي در برابر پرتوهاي فرابنفش استفاده اين مي كنند ماده بسيار كم خطري است كه اثر سوئي بر محيط زيست ندارد. حتي اگر اسيد نيتريك ناشي از برداشت اكسيدهاي نيتروژن بر اثر بارندگي از هوا شسته شود، خاصيت اسيدي آب تقريبا به اندازه باران اسيدي خواهد بود و با گذاشتن آهك در مسير زهكشي مي توان آن را خنثي كرد. در حال حاضر با صفحه اي به مساحت يك مترمربع از ماده پاك كننده هوا (به وزن تقريبي 500 گرم ) مي توان بيش /0مول 02از اكسيدهاي نيتروژن را كه با /0 01غلظت تا 5 جزء در ميليون در جو يافت مي شوند تصفيه كرد. شدت نور فرابنفش لازم (در طول موج 365 نانومتر ) براي فعال كردن Tio /0 1برابر ميلي وات بر سانتيمتر مربع است كه معادل شدت آفتاب در يك روز ابري زمستاني است. تنها چيزي كه براي تداوم اثر اين كاتاليزور نوري لازم است، نور فرابنفش و شستشو با آب است، كه هر دو در محيط بيرون به صورت آفتاب و باران در دسترس هستند. اين تكنولوژي پس از نصب، هيچ هزينه نگهداري ندارد و تنهامسئله يافتن مكاني براي نصب صفحه هاي پاك كننده در يك شهربزرگ است. بهترين راه حل، استفاده از ديوارهاي دو طرف بزرگراهها، ساختمانهاي موجود، و پياده روهاست. جهت ارزيابي عملكرد كاتاليزورهاي نوري، صفحاتي از ماده پاك كننده را در مناطق آلوده توكيو نصب كردند. در اين آزمايشها، صفحات پاك كننده در يك روز زمستاني 50 تا 90 درصد اكسيدهاي نيتروژن را از طلوع آفتاب تا هنگام غروب برداشت كردند. بر مبناي ميانگين حجم آلاينده هايي كه در روز برداشته شدند، به نظر مي رسد كه بتوان با استفاده از اين صفحات هوا را بدون آنكه نيازي به شستشوي صفحات باشد به مدت يك هفته تصفيه كرد. از روي نتايج آزمايشها تخمين مي زنند كه در خياباني كه درمحاصره ساختمانهاي چند طبقه است، مي توان با استفاده از اين صفحات دست كم درصد 20 اكسيدهاي نيتروژن را از هوا پاك كرد 20 شايد درصد كاهش در اكسيدهاي نيتروژن مقدار قابل ملاحظه اي به نظر نرسد، اما رسيدن به همين رقم از راه كاهش حجم ترافيك و تشديد مقررات زيست محيطي بسيار، دشوارتر خواهد بود. نوشته: تاكئوجي ترجمه: محي الدين غفراني