فناوری جدید محققان ایرانی؛

سنجش آلاینده های هوا از طریق طیف سنجی

تهران اواخر این هفته آلوده ترین روزهایش را پشت سر گذاشت اما شاید جالب باشد که بدانید محققان یک شرکت دانش بنیان مستقر در پارک علم و فناوری خلیج فارس به فناوری نوینی برای شناسایی نوع و میزان آلاینده‌های موجود در هوا دست یافته اند.

کد خبر: ۱۱۶۰۵۲۰

تاریخ: ۰۲ آبان ۱۳۹۲ - ۱۱:۴۰

خبرنگار گروه دانش خبرگزاری دانا (دانا خبر) به همین منظور گفت و گویی با امین صفایی، دانش‌آموخته کارشناسی ارشد فیزیک اتمی مولکولی و مجری این طرح ترتیب داده است تا بیشتر با این سیستم و عملکرد آن آشنا شویم.

شما برای سنجش آلایندگی هوا از شیوه جدیدی استفاده کرده اید، لطفا در این خصوص توضیحاتی بفرمایید.

در این شیوه نور از منبعی مانند لامپ زنون به هوا تابانده می شود. پس از آن سعی می کنیم توسط آیینه یا سایر المان های اپتیکی این نور را باز گردانیم. سپس نور بازتابی به طیف سنج داده می شود و پس از آن اطلاعات دریافتی این نور از طریق سخت افزار جذب دیفرانسیل گازهایی که به عنوان دیتابیس در کامپیوتر وجود دارد، شناسایی و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. این روش (طیف سنجی جذبی دیفرانسیلی برای سنجش آلاینده های هوا) شیوه جدیدی است که مورد توجه بسیاری از کشورها قرار گرفته اما این شیوه برای اولین بار است که در کشور ما مورد استفاده قرار می گیرد.

از این روش فقط می توان برای سنجش آلایندگی هوا استفاده کرد یا اینکه کاربردهای دیگری نیز دارد؟

از این روش افزون بر میزان آلودگی هوا در شهرها می‌توان برای سنجش آلودگی هوا توسط صنایع و میزان و نوع گاز نشت شده در مناطق عملیاتی نفت و گاز استفاده کرد.

آنالیز و تحلیل این گازها چطور صورت می گیرد؟

تحلیل و آنالیز این گازها به دو قسمت سخت افزاری و نرم افزاری  تقسیم می شود. قسمت اصلی کار، طراحی بخش نرم افزاری سیستم است که برای محاسبه غلظت گازها از آن استفاده می شود. قسمت سخت افزاری سیستم نیز متناسب با نیازمان طراحی و ساخته می شود. ما باید در بخش سخت افزاری به نوع لامپ (به عنوان منبع نور) و طیف سنجی که استفاده می شود، توجه کنیم. اگر ما در این روش قصد آنالیز گازهای آلاینده شهری را داریم باید برای ردیابی و میزان غلظت این گازها (در این روش امکان آنالیز همزمان 30 نوع گاز وجود دارد) از لامپ زنون استفاده کنیم اما اگر قصد شناسایی گاز محیط صنعتی  یا گاز به خصوصی را داریم، می توانیم به جای این لامپ از لیزر به عنوان منبع نور استفاده کنیم.

این روش چه مزیتی نسبت به شیوه های مرسوم امروزی دارد؟

پیش از این برای آنالیز آلاینده‌های محیط از هوا نمونه‌گیری می‌شد. اطلاعات به دست آمده این نوع آنالیز نیز تنها محدود به یک نقطه خاص و بسیار جزیی بود مثلا نصب تابلوهای نمایش میزان آلودگی هوای کلان شهرها در چهارراه ها و نقاط پر رفت و آمد از این نوع است. در این شیوه باید نمونه برای شناسایی انواع و میزان گازها بارها تحلیل شود که فرآیند کار را زمانبر می‌کند. همچنین تردد خودرو در اطراف این سیستم ها نیز می تواند اطلاعات و داده های استخراج شده را تحت تاثیر قرار دهد اما دستگاه ما به صورت آنلاین قادر است هر 2-3 دقیقه میزان غلظت آلودگی هوا را نشان دهد. همچنین به دلیل طی شدن مسافت طولانی نور، امکان سنجش آلایندگی فواصل دورتر را هم دارد؛ این نوع طیف سنجی بسته به میزان و شدت نور تابانده شده، امکان دریافت اطلاعات آلاینده‌های هوا تا فاصله 500 متر الی یک کیلومتر را دارد. علاوه بر این، استفاده از این سیستم می تواند گزینه مناسبی برای سنجش آلاینده های هوا در مناطق صعب العبور باشد که نمونه گیری از این مناطق به آسانی امکان پذیر نیست.

تا اجرایی شدن کامل این طرح و نصب آنها در محیط های آلوده چقدر فاصله داریم؟

در حال حاضر 95 درصد قسمت نرم افزاری این سیستم به اتمام رسیده است. یکی از مشکلات و محدودیت ها این بخش این است که باید فرد استفاده کننده از این سیستم از دانش فنی بالایی برخوردار باشد. ما برای رفع این مساله سعی کردیم نرم افزارهایی طراحی کنیم که دیگر برای استفاده از این سیستم  نیازی به افراد متخصص نداشته باشیم و حتی اپراتور معمولی هم بتواند این کار را انجام بدهد. در قسمت سخت افزاری هم با مشکلاتی از قبیل تامین قطعات مورد نیاز و مشکلات مالی مواجه بودیم؛ هزینه‌ ساخت این دستگاه با توجه به افزایش نرخ ارز باعث شد تا ما به سختی لامپ مورد نیاز را تهیه کنیم که همین امر فرآیند ساخت این دستگاه را کمی طولانی تر کرد. در حال حاضر سیستم سخت افزاری این سیستم هم با توجه به نیاز مناطق مختلف شهری و صنعتی طراحی و ساخته شده است و در این زمینه هم مشکلی نداریم.

گفت و گو از: فرزانه صدقی