استفاده از نانوحباب برای تصفیه پساب حاوی ضدیخ هواپیما

یکی از پایگاه‌های هوایی آمریکا در گامی مهم برای نوآوری در تصفیه فاضلاب و مایع ضدیخ هواپیما، به یکی از نخستین پایگاه‌های نظامی تبدیل شده که فناوری پیشرفته نانوحباب را در عملیات خود ادغام کرده است.

کد خبر: ۷۸۴۶۸۹

تاریخ: ۲۰ اسفند ۱۴۰۳ - ۱۰:۱۷

به گزارش روز دوشنبه گروه علمی ایران اکونومیست از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، جیمز پورتر (James Porter)، سرپرست تأسیسات اسکادران مهندسی عمران ۵۲ (۵۲nd Civil Engineer Squadron)، درباره این فناوری می‌گوید: نانوحباب‌ها، حباب‌های میکروسکوپی هستند که از عبور هوا از میان یک غشا در جریان سریع آب تشکیل می‌شوند. این فرآیند منحصربه‌فرد حباب‌هایی با بار مثبت و شناوری خنثی ایجاد می‌کند که در آب معلق باقی می‌مانند.

هنگامی که این حباب‌ها فرو می‌پاشند، انرژی آزاد کرده و رادیکال‌های هیدروکسیل تولید می‌کنند که به‌طور مؤثر آلاینده‌هایی مانند چربی‌ها، روغن‌ها، گریس و سورفکتانت‌ها را تجزیه می‌کنند. این ترکیبات معمولاً فرآیند تصفیه فاضلاب را مختل کرده و انتقال اکسیژن و عملکردهای بیولوژیکی را کاهش می‌دهند، اما فناوری نانوحباب آن‌ها را به اشکال زیست‌تجزیه‌پذیر تبدیل کرده و کارایی تصفیه را به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

پورتر توضیح می‌دهد که از دهه ۱۹۷۰، میزان استفاده از سورفکتانت‌هایی مانند مواد شوینده، شامپوها و نرم‌کننده‌ها به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. این مواد پوشش حباب‌ها را تغییر داده و روندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب را مختل می‌کنند.

افزون بر این، پایگاه هوایی اسپنگدالم (Spangdahlem Air Base) آمریکا با چالش منحصربه‌فرد دیگری نیز روبه‌رو است: مدیریت و دفع مایع ضدیخ هواپیما. این موضوع فشار بیشتری به تأسیسات تصفیه فاضلاب وارد می‌کند.

پورتر در این خصوص می‌گوید: در حال حاضر، سالانه حدود ۳۰ هزار ساعت‌کاری برای جمع‌آوری، ذخیره‌سازی و تصفیه مایع ضدیخ هواپیما اختصاص داده می‌شود. در صورت عدم تصفیه مناسب، این ماده می‌تواند منجر به خرابی فاجعه‌بار سیستم تصفیه فاضلاب شده و هزینه‌ای بالغ بر ۱.۵ میلیون دلار برای تعمیرات به دنبال داشته باشد.

هرگونه اختلال در روند تصفیه فاضلاب می‌تواند عملیات پایگاه را مختل کرده و بر توانایی نیروی هوایی در تولید و اعزام نیروهای آماده‌به‌جنگ تأثیر بگذارد. اما فناوری نانوحباب به پایگاه اسپنگدالم این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به زیرساخت‌های اضافی، حجم بیشتری از فاضلاب را پردازش کند.

پورتر تأکید می‌کند: این فناوری، سیستم تصفیه فاضلاب ما را مقاوم‌تر کرده و به ما اجازه می‌دهد که بدون گسترش زیرساخت‌ها، حجم پردازش را افزایش دهیم.

در سپتامبر ۲۰۲۳، اسکادران مهندسی عمران ۵۲ اولین واحد در وزارت دفاع آمریکا شد که یک مولد نانوحباب را برای کاربردهای نظامی تهیه کرد. این سیستم در آوریل ۲۰۲۴ به پایگاه اسپنگدالم رسید و در دسامبر همان سال به‌طور کامل عملیاتی شد. در ژانویه ۲۰۲۵، کارکنان مهندسی پایگاه به‌طور کامل در استفاده از این فناوری آموزش دیدند و نظارت مداوم برای ارزیابی عملکرد آن آغاز شد.

در زمان حاضر، تنها ۱۴ پایگاه نیروی هوایی آمریکا تأسیسات تصفیه فاضلاب اختصاصی خود را اداره می‌کنند. با این حال، پایگاه اسپنگدالم در حال پیشگامی در اثبات قابلیت‌های فناوری نانوحباب در محیط‌های نظامی است.

پورتر خاطرنشان می‌کند: ما نخستین پایگاه وزارت دفاع هستیم که این سیستم را اجرا کرده‌ایم. در صورت موفقیت، سایر پایگاه‌ها نیز می‌توانند از این فناوری بهره ببرند. این نوآوری می‌تواند تغییر بزرگی در عملیات میدانی و محیط‌های استقراری ایجاد کند.

پورتر در پایان می‌گوید: این فقط یک اقدام برای رعایت مقررات نیست؛ بلکه تضمین موفقیت مأموریت از طریق حفظ یک سیستم تصفیه مقاوم و پایدار است. با پذیرش این فناوری، ما گامی مؤثر در جهت پایداری عملیاتی و زیست‌محیطی برداشته‌ایم.