فناوری‌های ایرانی برای مقابله با یخ‌زدگی؛ از باغات میوه تا بال هواپیما

در حالی که افزایش برودت هوا موجب خسارات شهری و صنعتی و کشاورزی می‌شود، محققان کشور محصولات دوستدار محیط زیستی برای کاهش خسارات ناشی از سرمازدگی در حوزه‌های مختلف ارائه کردند.

کد خبر: ۵۸۷۴۳۱

تاریخ: ۲۸ بهمن ۱۴۰۱ - ۱۲:۳۲

به گزارش ایران اکونومیست، فصل زمستان با همه زیبایی‌های خود برای زیر ساخت‌های شهری و صنعتی به‌ویژه در بخش سیستم‌های حمل‌ونقل دشواری‌هایی را ایجاد می‌کند. خسارت سرمازدگی زمانی چشمگیر می‌شود که به دلیل تغییر اقلیم، سرمازدگی بی موقع مانند فصل بهار، حاکم شود.

ولی فناوران برای رفع هر یک از این چالش‌ها پاسخ‌های دوستدار طبیعت ارائه کردند، به گونه‌ای که کاربرد آنها علاوه بر کاهش اتلاف انرژی و کاهش خسارات، از توقف فعالیت‌های شهری جلوگیری می‌کند.

سامانه ضد سرمای باغات

محققان یکی از شرکت‌های فناور مستقر در پارک علم و فناوری آذربایجان غربی سامانه ضدسرمازدگی را تولید و روانه بازار هدف کردند.

این شرکت سالانه توانایی تولید یک‌هزار دستگاه ضدسرمازدگی را در مدل‌های ملخی چهار هکتاری و هشت هکتاری و ۱۲ هکتاری، مدل سیار چهار هکتاری، مدل جت فن و مدل جاهک معکوس دارد. هر دستگاه تولید این محصول بسته به مساحت تحت پوشش خود از ۶۲۰ میلیون ریال تا ۲ میلیارد و ۸۰۰ میلیون ریال قیمت دارد.

دستگاه ضد سرمازدگی باغات یک دکل و سازه ۱۲ متری با پروانه ۶ متری است و کاملا هوشمند است و می‌تواند قبل از وقوع سرمازدگی اطلاعات لازم را در دستگاه، سنجش و ذخیره کند. این دستگاه قبل از وقوع سرمازدگی به صورت اتوماتیک روشن می‌شود. نحوه تشخیص نوع و زمان سرمازدگی و زمان شروع بکار دستگاه توسط سنسور دما و نمودار تغییرات دمایی منطقه جغرافیایی صورت می‌گیرد.

این دستگاه به صورت اتومات، تمام اطلاعات باغ را دریافت می‌کند و پس از تحلیل و ذخیره‌سازی به واسطه پیامک، اطلاعات را به باغدار و سازنده می‌رساند و باغدار را قادر به کنترل و هدایت از راه دور می‌کند.

دستگاه ضد سرمازدگی مدل سیار این شرکت نیز قابلیت پوشش‌دهی تا ۴ هکتار باغ میوه را داشته و توانایی مقابله با سرمازدگی را دارد. سازه فلزی آن طوری طراحی شده که بعد از استقرار در باغ، دکل خود را تا ارتفاع ۸.۵ متری بلند و با دریافت دمای سطح بالای باغ و مقایسه آن با دمای محیط باغ و تحلیل شرایط تعریف شده با یک پروانه ۲ متری اقدام به جابجایی هوای سطوح بالا به سمت پایین می‌کند.

سامانه ضد تگرگ

یکی از شرکت‌های فناور مستقر در مرکز رشد واحدهای فناور دانشگاه صنعتی سهند این سامانه را به دو صورت نیمه هوشمند و کاملا هوشمند طراحی کرده و ساخته است.

سامانه ضد تگرگ این شرکت برای حفاظت از مزارع، باغات کشاورزی و اماکن شهری و صنعتی مانند پارکینگ شرکت‌های خودروسازی کاربرد دارد و بهره‌گیری از آن موجب کاهش آسیب و خسارت ناشی از بارش دانه‌های تگرگ می‌شود.

این سامانه با انفجار گاز استیلن در یک محفظه انفجار ویژه (راکتور) و تولید و انتشار امواج صوتی به داخل ابرهای "تندری"، از طریق ایجاد تلاطم در کریستال‌های یخی، باعث مختل شدن روند رشد دانه‌های تگرگ می‌شوند.

شیشه ضداتلاف انرژی یا کم‌گسیل ( Low-E)

این نوع شیشه‌های تولیدشده در یکی از گروه‌های صنعتی از جمله فناوری‌هایی است که به کنترل انرژی کمک زیادی کرده است. این شیشه‌ها انتقال حرارت بسیار کمتری نسبت به شیشه معمولی دارند و مانند یک عایق حرارتی شفاف عمل می‌کنند. حدود یک سوم انرژی ساختمان از پنجره‌ها هدر می‌رود، به همین دلیل این شیشه‌ها می‌تواند به کاهش مصرف انرژی کمک کند.

این گروه صنعتی، شیشه کنترل‌کننده انرژی با نام اکواستار و اکواستار پلاس را با استفاده از فناوری نانو تولید می‌کند. این شیشه‌های دوجداره تا سه‌برابر بیشتر از دوجداره معمولی عایق حرارت بوده و این ویژگی باعث مزیت‌های فراوانی همچون جلوگیری از هدر رفت انرژی گرمایی، محافظت زیست‌محیطی به دلیل کاهش در مصرف انرژی برای تأمین گرما و جلوگیری از بخار کردن شیشه در فصول سرد سال می‌شود.

شیشه اکو استار یک شیشه کنترل‌کننده انرژی بی‌رنگ است که با روش پوشش‌دهی نرم تولید می‌شود. پوشش اکسید فلزی در شرایط خلأ روی سطح شیشه به روش کندوپاش لایه‌نشانی شده و این پوشش امواج مادون قرمزکوتاه و بلند را بازتاب می‌کند. ظاهر شیشه اکواستار مانند شیشه دوجداره استاندارد معمولی در هر دو حالت عبور و انعکاس نور، عملکرد مشابهی دارد. اکواستار می‌تواند با به کار بردن آن با انواع دیگر شیشه‌ها جهت ایجاد عایق صوتی، امنیتی، دکوراسیون و حریم خصوصی ارتقاء یابد.

اکواستار دوجداره تا سه برابر بیشتر از دوجداره معمولی عایق حرارت است و این ویژگی باعث مزیت‌های فراوانی همچون جلوگیری از هدر رفت انرژی گرمایی، محافظت زیست‌محیطی به دلیل کاهش در مصرف انرژی برای تأمین گرما و جلوگیری از بخار کردن شیشه در فصول سرد سال می‌شود.

همچنین با در نظر گرفتن اینکه این نوع شیشه تا دو برابر از گرمای مستقیم خورشید جلوگیری می‌کند، دارای مزیت‌هایی همچون آسایش حرارتی در تابستان و کاهش هزینه‌ها برای تأسیسات سرمایشی است. علاوه بر آن، این نوع شیشه‌ها از ورود اشعه فرابنفش نیز جلوگیری می‌کنند.

شیشه اکواستار پلاس از طریق لایه‌نشانی یک یا دو لایه نقره بر روی سطح شیشه به روش وکیوم و با فناوری‌نانو تولید می‌شود. شیشه شفاف معمولی دارای ضریب انتشار سطحی ۸۴ است و این به معنای تابش ۹۰ درصدی گرمای جذب شده از طریق سطح شیشه است؛ اما هنگامی که پوشش‌های LOW-E بر روی شیشه اعمال می‌شود، میزان ضریب انتشار سطح به کمتر از یک کاهش می‌یابد.

این محصول در ساختمان‌های تجاری، فضاهای نورگیر مانند گلخانه‌ها که عبور نور یا انعکاس پایین موردنیاز است و همچنین ساختمان‌های مسکونی و کلیه ساختمان‌هایی که در آن نیاز به استفاده از شیشه‌های سکوریت است، کاربرد دارد. شیشه اکو استار پلاس با حفظ ثبات مصرف انرژی تضمین‌کننده گرما در زمستان و سرما در تابستان و یک انتخاب عالی برای آب‌وهوای گرم و سرد محسوب می‌شود. با توجه به اینکه پوشش‌های LOW-E با عملکرد بالا در صرفه‌جویی انرژی باعث افزایش بازدهی ساختمان از طریق کاهش مصرف انرژی می‌شود، سرمایه‌گذاری در این صنعت بازگشت سرمایه در آینده را به دنبال خواهد داشت.

رنگ‌های عایق حرارتی

محققان یکی از شرکت‌های فناور موفق به تولید رنگ‌های عایق حرارتی شده‌اند. این رنگ عایق حرارت حاوی ماده افزودنی آیروژل نانومتخلخل است که قابلیت استفاده در بسیاری از مواردی را دارد که امکان استفاده از عایق‌های سنتی وجود ندارد و یا اقتصادی نیست.

این عایق‌ها موجب کاهش محسوس اتلاف انرژی شده، قابلیت نصب بر روی سطوح بسیار پیچیده را داشته، در عین حال که طول عمر بالایی دارند، نیاز به ادوات نصب رایج مانند ورق آلومینوم و بست ندارند. این رنگ‌ها برای استفاده نیاز به نصاب حرفه‌ای نداشته و سرعت اجرای بسیار بالا دارند. همچنین قابلیت استفاده روی سطوح سیمانی، فلزی، شیشه‌ای، چوبی و گچ را دارند.

یک محقق در این باره می‌گوید: محصول رنگ نانوی عایق تولید شده بر اساس نتایج تست‌ها و بررسی‌های انجام شده توسط دپارتمان فنی سازمان USGBC آمریکا موفق به دریافت تاییدیه این دپارتمان شده است.

رنگ عایق با قابلیت کاهش مصرف انرژی

رنگ نانو عایق با کمک فناوری نانو تولید شده است که با قابلیت آنتی باکتریالی و شست و شو، به عنوان عایق رطوبتی و حرارتی در سازه‌ها به کار می‌رود.

در این نانو عایق‌ها از نانو کامپوزیت سیلیکا استفاده شده است و از آنجایی که حاوی رزین آکریلیک پایه آب است، نیاز به حلال‌های شیمیایی ندارد و در رده رنگ‌های دوستدار طبیعت قرار می‌گیرند.

ضد یخ آسفالت

در حال حاضر به جای استفاده از ضد یخ آسفالت در روزهای سرد سال از شن و نمک در معابر استفاده می‌شود. در حالی که محصولات ضد یخ معابر، وارداتی  است، یکی از شرکت‌های فناور این محصول را بومی‌سازی کرده است.

با وجود این ضدیخ‌ها دیگر لزومی ندارد هر ساله شهرداری‌ها و فرودگاه‌ها، آسفالت معابر را تعویض کنند.

ضد یخ هواپیما

بال‌های هواپیما قطعات متحرکی دارند که در زمان نشستن هواپیما در باند فرودگاه ممکن است قطرات شبنم روی این قطعات نشسته و یخ بزند که ضد یخ مانع از یخ‌زدگی می‌شود.

ضد یخ بال‌های هواپیما در یکی از شرکت‌های فناور با الهام از رفتار سوسک صحرایی تولید شده است؛ چرا که وقتی قطرات شبنم بر روی سوسک صحرایی می‌افتد، ماده‌ای از خودش ترشح می‌کند که موجب تبخیر آب خواهد شد.