خیز محققان برای ساخت سامانه‌های پیش تصفیه آب و پساب در یک چالش علمی

به گزارش پایگاه خبری راد،  تقاضای آب در دهه‌های اخیر به واسطه رشد سریع جمعیت جهان و تحت تأثیر تغییرات اقلیمی افزایش چشمگیری داشته است و این مساله سبب شده تا تأمین پایدار منابع آب شیرین به یک چالش در بسیاری از نقاط جهان تبدیل شود. برای این منظور بسته به نوع و مقدار آلاینده‌های آب نظیر آلودگی‌های بیولوژیکی، معدنی، آلی و ذرات معلق، روش‌ها و فرآیندهای متنوعی توسعه یافته است.

در این راستا، ستاد توسعه فناوری نانو با همکاری شتاب‌دهنده تخصصی حوزه آب، اقدام به برگزاری چالش نوآوری در پلتفرم " آی‌چلنج" کرده است. این چالش به دنبال حمایت از راهکارهایی مبتنی بر فناوری نانو جهت "طراحی و ساخت سامانه‌های پیش تصفیه آب و پساب" است.

آب ورودی به هریک از سامانه‌ها و فرآیندهای تصفیه نظیر اسمز معکوس، نانو فیلتراسیون یا الترا فیلتراسیون می‌بایست قبل از تماس با سیستم تصفیه مانند ماژول‌های تصفیه به کمک روش‌های مکانیکی یا شیمیایی آماده‌سازی شوند تا به تجهیزات و سامانه‌های تصفیه آسیبی نرسد و اختلالی در عملکرد فرآیندهای بعدی ایجاد نشود.

فرآیند پیش‌تصفیه به طور متداول شامل روش‌های مکانیکی، شیمیایی و یا ترکیبی از هر دو است که انتخاب هریک وابسته به نوع آب یا پساب ورودی و سیستم‌های تصفیه بعدی است. از این رو در طراحی سامانه‌های پیش‌تصفیه، آنالیز آب و تعیین نوع ناخالصی‌های موجود در آن بسیار تعیین کننده است. از طرفی هر یک از این روش‌ها نیز دارای معایب و چالش‌هایی نظیر عدم کارایی مطلوب در جداسازی، تولید آلاینده‌های جانبی، انرژی مصرفی زیاد و به ویژه هزینه بالا هستند. به منظور رفع این چالش‌ها و ارائه راهکارهای عملیاتی پژوهش‌های علمی و صنعتی بسیاری در جریان است که استفاده از فناوری نانو موضوع تمرکز بخش زیادی از این پژوهش‌ها است.

بنابر اعلام دبیرخانه چالش‌های فناوری و نوآوری نانو، شرکت‌های دانش‌بنیان، دانشجویان و اعضای هیات‌علمی دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها فناوران علاقه‌مند تا ۱۵ تیرماه فرصت دارند طرح مفهومی اولیه خود را به دبیرخانه چالش ارسال کنند.

در صورت برگزیده شدن طرح پیشنهادی در گام نخست و توافق همکاری با این شتاب دهنده، افراد می‌توانند از خدمات و تسهیلات حمایتی آنکه شامل فضای استقرار و امکانات زیرساختی نظیر دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی، مشاوره و آموزش‌های حوزه کسب‌وکار می‌شود، بهرمند شوند. حمایت ستاد توسعه فناوری نانو که تا سقف ۷۰ میلیون ریال می‌شود نیز از دیگر تسهیلاتی است که به طرح‌های برگزیده اعطا خواهد شد. حمایت ستاد توسعه فناوری نانو شامل کمک‌هزینه نقدی و اعتبار شبکه آزمایشگاهی به صورت پلکانی در جریان مرحله دوم چالش است.

در پایان برنده نهایی چالش علاوه بر دریافت جایزه ۲۰۰ میلیون ریالی که به طور مشترک از سوی ستاد توسعه فناوری نانو و شتابدهنده پرداخت می‌شود، از تسهیلات حمایتی ویژه ستاد توسعه فناوری نانو در جهت توسعه طرح خود تا مرحله تولید تجاری با همکاری شتاب‌دهنده تخصصی حوزه آب بهره‌مند خواهد شد.

"طراحی روشی برای پیش تصفیه با هدف کاهش مواد آلی (NOM) ورودی به سیستم اسمز معکوس و بهبود عملکرد آن"، "طراحی روشی برای پیش تصفیه مواد آلی (NOM) آب‌های سطحی ورودی به تصفیه خانه‌ها با آب موجود"، "طراحی روشی برای پیش تصفیه RO با هدف تولید مدیاهایی با سطح ویژه بالا برای مصرف در سیستم‌هایی با بستر آکنده" و "ارتقا فیلترهای شنی و افزایش کارایی برای کسب کیفیت بهتر تصفیه پساب و فاضلاب" از جمله محورهای پیشنهادی برای این رویداد نوآورانه است.

علاوه بر آن ملاحظات فنی برای طرح‌های ارسالی تعریف شده که می‌توان به مواردی چون "مقیاس‌پذیری و تکرارپذیری"، "از نظر قیمت تمام شده از قابلیت صنعتی شدن (تولید انبوه) و توجیه اقتصادی بویژه در مقایسه با روش‌ها و محصولات موجود برخوردار باشد"، "مواد اولیه مورد استفاده، عدم دارا بودن مخاطرات زیست محیطی در فرآیند ساخت و نیز محصول نهایی"، "ارزان بودن و سهولت دسترسی و تأمین مواد اولیه مصرفی و فرآیند تولید"، "دارا بودن طراحی مناسب برای یک سامانه پیش‌تصفیه به منظور بکارگیری عملیاتی آن در مصارف مختلف صنعتی"، "پایداری و عمر مطلوبی" و "سیستم و یا فرآیند پیشنهادی بایستی توانایی عملیاتی شدن را با حداقل هزینه داشته باشد" اشاره کرد.