در سال‌های اخیر، محیط‌زیست و مشکلاتش به صدر فهرست نگرانی‌های بشر آمده است، به‌خصوص دو حوزه گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی. پژوهشگران، دانشمندان، مخترعان و کارآفرینان بسیاری در سراسر جهان در پی فناوری‌هایی هستند که برای مدیریت بحران‌های زیست‌محیطی پیش رو به ما کمک کنند. در این مقاله، برخی از این تکنولوژی های مفید برای محیط زیست را به شما معرفی می‌کنیم.
۱. تصفیه آب‌های آلوده
بر اساس برآوردهای آژانس آب سازمان ملل، روزانه حجم عظیمی از آب‌های آلوده (۸۰درصد کل آب مصرف‌شده در جهان) پس از مصرف در بخش‌های خانگی، کشاورزی و صنعتی وارد محیط‌زیست می‌شوند. این آب‌ها که هرکدام به شکلی آلوده شده‌اند مشکلات مختلفی ایجاد میکنند. از سوی دیگر، منابع آب شیرین در جهان بسیار محدود است. پس باید از این آب‌های آلوده دوباره استفاده کرد، اما چگونه؟
اینجاست که تکنولوژی های مفید برای محیط زیست به کمک ما و محیط‌زیست می‌آیند. به‌کمک فناوری‌هایی مانند فیلتر غشایی و سلول‌های سوختی میکروبی می‌توان آب آلوده را تصفیه و دوباره وارد چرخه مصرف کرد. این‌طوری هم محیط‌زیست از گزند این آب‌ها در امان می‌ماند و هم نیاز ما به آب تأمین میشود. البته این فناوری‌ها محدود و اندک‌اند و باید برای گسترش آنها بیشتر سرمایه‌گذاری کرد.
۲. مدیریت پسماندها و بازیافت زباله‌ها
مدیریت پسماند یکی از عرصه‌هایی است که تکنولوژی های مفید برای محیط زیست به پیشرفتش کمک کرده‌اند، به‌خصوص در بخش بازیافت زباله‌ها که کشورهای توسعه‌یافته‌ای مانند آلمان عملکردی عالی داشته‌اند.
فناوری‌هایی مانند سامانه‌های هوشمند نگهداری و حمل‌ونقل زباله، سامانه‌های ردیابی و تفکیک خودکار زباله‌ها به‌کمک ربات‌ها در کارخانه‌های بازیافت نمونه تکنولوژی های مفید برای محیط زیست هستند.
علاوه بر اینها، پیشرفت در زمینه تجزیه شیمیایی این امکان را به ما داده است که پلاستیک‌ها و سایر زباله‌های بازیافت‌پذیر را به عناصر اولیه سازنده آنها تجزیه کنیم و برای تولید مجدد مواد پلاستیکی به کار بگیریم.
۳. ساختمان‌های خودکفا
در سال‌های اخیر، برای تأمین برق خیلی به صفحه‌های خورشیدی توجه شده است. یکی از روش‌های مرسوم تأسیس نیروگاه‌های خورشیدی است که برق تولیدی را از طریق شبکه به مصرف‌کنندگان می‌رسانند. البته این روش مسائلی مانند هزینه نگهداری و اتلاف انرژی هنگام انتقال هم دارد.
رویکرد دیگر استفاده از صفحه‌های خورشیدی در ابعاد کوچک‌تر در خود ساختمان‌ها و خانه‌هاست، به‌گونه‌ای که هر خانه یا مجتمع مسکونی بتواند برق و انرژی گرمایی خود را بدون نیاز به اتصال به شبکه برق تأمین کند. برای تحقق این هدف، از سلول‌های خورشیدی جدیدی استفاده میشود که از نور خورشید هم انرژی حرارتی تولید میکنند و هم انرژی الکتریکی.
برای افزایش بهره‌وری این روش سامانه‌های هوشمندی طراحی شده‌اند که با کنترل خودکار حرکت صفحه‌ها، امکان ردیابی نور خورشید در طول روز را فراهم میکنند. این کار باعث میشود بیشترین نور با بهترین زاویه به صفحه‌ها بتابد و انرژی بیشتری تولید شود.
۴. صفحه‌های خورشیدی دوگانه
در بخش قبل درباره تکنولوژی های مفید برای محیط زیست در حوزه انرژی خورشیدی صحبت کردیم. فناوری جالب دیگری که اخیرا در این حوزه ارائه شده صفحه خورشیدی دوگانه است. این صفحه‌ها نه فقط در هوای آفتابی، بلکه در هوای بارانی نیز امکان تولید انرژی الکتریکی دارند. می‌پرسید چگونه؟ وقتی باران می‌بارد، قطرات آب با سرعت و انرژی زیادی به زمین برخورد میکنند. صفحه‌های دوگانه انرژی این برخوردها را جذب کرده و برق تولید میکنند. با استفاده از این صفحه‌های دوگانه می‌توان تقریبا در هر شرایط آب‌وهوایی برق تولید کرد.
۵. تولید انرژی از پسماند
برخی از پسماند‌هایی که تولید می‌کنیم صرفا دورریختنی نیستند، بلکه سرشار از انرژی شیمیایی‌اند. با کمک فناوری می‌توان این پسماندها را جمع‌آوری و از آنها انرژی الکتریکی یا گرمایی تولید کرد.
امروزه فناوری‌های تولید انرژی از فضولات انسانی یا حیوانی (BioMass) در حوزه‌های مختلف مانند حمل‌ونقل عمومی آزمایش شده‌اند. این فناوری‌ها به کشورها و مناطق کمترتوسعه‌یافته جهان که خطوط انتقال برق ندارند، این امکان را می‌دهند که انرژی الکتریکی لازم را محلی تولید و توزیع کنند.
شکل دیگری از تولید انرژی نیز با استفاده از پسماند‌های بازیافت‌پذیر است. با انجام فرایند‌های شیمیایی یا سوزاندن آنها می‌توان انرژی الکتریکی تولید کرد.
۶. تولید انرژی به‌کمک امواج
یکی از روش‌های بدیع تولید برق، استفاده از امواج دریاها و اقیانوس‌هاست. در این روش ژانراتورهای تولید برق روی سطح آب همراه با امواج بالا و پایین می‌روند و انرژی حرکتی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. اولین نیروگاه تولید برق با موج در ۸کیلومتری ساحلی در پرتغال ساخته شد. این نیروگاه با ظرفیت ۲٫۲۵ مگاوات، برق ۱۵۰۰ خانه را تأمین می‌کند.
شرکتی استرالیایی مدت‌هاست که طرحی برای تولید انرژی از امواج را بررسی می‌کند. طرح آنها شامل تعدادی پمپ شناور فولادی است که تقریبا زیر آب غوطه‌ور هستند. پمپ‌ها آب را با فشار زیاد به نیروگاهی در ساحل هدایت میکنند. این آب وارد توربین شده و با چرخاندن آن برق تولید میشود. هچنین طرح آنها شامل یک سامانه تصفیه آب دریاست. این شرکت مدعی است که در صورت کاربرد گسترده این طرح، این روش امکان رقابت با تولید انرژی از طریق سوخت‌های فسیلی را خواهد داشت.
۷. خودروهای پاک
بزرگ‌ترین مصرف‌کننده سوخت‌های فسیلی و بزرگ‌ترین عامل انتشار گازهای گلخانه‌ای بخش حمل‌ونقل است. در حال حاضر حدود ۲میلیارد وسیله نقلیه در جهان وجود دارد. پیش‌بینی میشود این میزان تا ۲۰ سال دیگر به‌دلیل رشد جمعیت چین و هند ۲ برابر شود. پس تحول در این بخش که به بسیاری از صنایع دیگر نیز مرتبط است، دگرگونی بزرگی در جهان ایجاد خواهد کرد.
در سال‌های اخیر، تلاش‌های فناورانه زیادی برای تغییر سوخت خودروها صورت گرفته است. این تلاش‌ها به‌تدریج در حال شکوفاشدن هستند. مثلا شرکت هیوندایی به‌تازگی اعلام کرده است که دیگر روی موتورهای درون‌سوز سرمایه‌گذاری نمی‌کند. این شرکت بخش تحقیق و توسعه موتورهای درون‌سوز را تعطیل و در عوض در حوزه خودروهای الکتریکی سرمایه‌گذاری می‌کند.
توسعه باتری‌های یون لیتیومی و تولید ابرخازن‌ها به‌کمک نانوفناوری از جمله فناوری‌هایی هستند که امکان رشد خودروهای الکتریکی در بازار را فراهم کرده‌اند. خودروهای دوگانه‌سوز (هیبریدی) یا آنهایی که از سوخت‌هایی مانند بیوگاز استفاده میکنند هم نمونه‌هایی از تکنولوژی های مفید برای محیط زیست هستند.
۸. باغچه‌ها و مزارع عمودی
باغچه عمودی ابتکار جدیدی است که در سال‌های گذشته برای مقابله با تأثیرات گرمایش جهانی در شهرها آزموده شده است. باغچه‌ها به‌جای عایق حرارتی عمل میکنند و مانع گرم‌شدن بیش از حد ساختمان می‌شوند. در نتیجه نیاز به استفاده زیاد از خنک‌کننده‌های پرمصرف کاهش می‌یابد. این گیاهان آلودگی صوتی تولیدشده در شهر را نیز کمتر میکنند. این باغچه‌ها به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که زیاد به آب نیاز نداشته باشند.
اگر همین ایده را با مزارع پیدا کنیم، می‌توانیم در آینده نزدیک در حاشیه شهرها ساختمان‌هایی سربه‌فلک‌کشیده داشته باشیم که در آنها کشاورزی می‌کنیم. با کشاورزی عمودی، هم زمین‌های کمتری تحت‌تأثیر قرار می‌گیرند و هم آب خیلی کمتری مصرف میشود.
۹. دیگ‌هایی که با گاز طبیعی کار میکنند
دیگ‌های سبز میزان بسیار کمی گاز یا سوخت تجدیدپذیر استفاده میکنند. از این دیگ‌ها می‌توان برای گرم‌کردن آب یا تولید انرژی از بخار آب بهره برد.
گاز طبیعی هم سوختی فسیلی است، اما پاک‌ترین آنها محسوب میشود. گاز طبیعی هنگام سوختن هیچ ترکیب سمی‌ای آزاد نمی‌کند و تنها محصولش بخار آب و کمی کربن دی‌اکسید است. در نتیجه برای مقابله با گرمایش جهانی استفاده از گاز طبیعی گزینه‌ای مناسب به نظر می‌رسد.
البته منابع گاز طبیعی در جهان یکنواخت پراکنده نشده است. از سوی دیگر استخراج و انتقال گاز طبیعی نیز دشواری‌هایی دارد و توسعه زیرساخت‌های لازم برای استفاده از این منبع چند سال زمان می‌برد. با این حال، فناوری‌هایی مانند دیگ سبز و نیروگاه‌های گازی از تکنولوژی های مفید برای محیط زیست هستند.
کلام آخر
مهم‌ترین نکته برای پیشبرد نوآوری‌ها و فناوری‌هایی مذکور، سرمایه‌گذاری روی آنها و فراگیرکردنشان است. برخی از آنها همین حالا هم روی ریل افتاده‌اند و به‌سرعت در حال گسترش‌اند، مانند خودروهای برقی. اما برخی دیگر هنوز برای جلب نظر سرمایه‌گذاران باید منتظر بمانند.
