سامانه تولید آب فعال‌شده با پلاسما: نوآوری دانش‌بنیان ایرانی در صنعت و محیط‌زیست

آشنایی با شرکت دانش‌بنیان و دستاوردهای اولیه

این شرکت دانش‌بنیان که فعالیت رسمی خود را از سال ۱۳۹۸ آغاز کرده است، در ابتدا با تولید دستگاه میکرو اسپکتروفتومتر وارد عرصه تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی شد. این محصول نه تنها به شرکت کمک کرد تا عنوان دانش‌بنیان نوع یک را کسب کند، بلکه زمینه را برای توسعه محصولات فناورانه بعدی فراهم آورد. تمرکز این مجموعه در سال‌های اخیر، علاوه بر گسترش سبد فناوری‌ها، بر تجاری‌سازی مؤثر و حضور فعال در بازار نیز بوده است.

سامانه تولید آب فعال‌شده با پلاسما (PAW): قلب تپنده نوآوری

جدیدترین دستاورد این شرکت، سامانه تولید آب فعال‌شده با پلاسما یا PAW است. این فناوری مبتنی بر برهم‌کنش پلاسما با آب طراحی شده و اکنون به مرحله تولید صنعتی رسیده است. مشخصات فنی این دستگاه به شرح زیر است:

• توان مصرفی: ۲۵۰۰ وات
• ظرفیت فرآوری: ۲۰ لیتر آب در هر دقیقه
• اجزای اصلی:
  1. پنل الکترونیکی کنترل
  2. رآکتورهای پلاسمایی
  3. مجموعه پمپ هوا و مخازن آب

در هسته این سامانه، رآکتورهای پلاسمایی از نوع تخلیه سد دی‌الکتریک (DBD) و آرک قرار دارند. این رآکتورها با ایجاد یک میدان الکتریکی کنترل‌شده، شرایط لازم را برای تولید گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن فراهم می‌کنند. این گونه‌های واکنش‌پذیر پس از حل‌شدن در آب، آن را به محیطی با ویژگی‌های شیمیایی ویژه تبدیل می‌کنند که در فرآیندهای صنعتی و پژوهشی گوناگون قابل استفاده است.

کاربردهای گسترده فناوری PAW

فناوری آب فعال‌شده با پلاسما، کاربردهای متنوع و مهمی در حوزه‌های مختلف دارد که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌شود:

۱. سنتز نانوذرات فلزی

آب فعال‌شده با پلاسما می‌تواند به عنوان عامل کاهنده و پایدارکننده در تولید نانوذرات فلزی عمل کند. این رویکرد، جایگزینی کم‌خطر برای روش‌های متداول مبتنی بر مواد شیمیایی سمی است و امکان کنترل بهتر اندازه و توزیع ذرات را فراهم می‌آورد. همچنین، به اصلاح سطح نانوذرات و افزایش پایداری آن‌ها کمک می‌کند.

۲. نانوفناوری زیستی و پزشکی

این سامانه ظرفیت‌های قابل‌توجهی در حوزه نانوفناوری زیستی و پزشکی دارد. ترکیب آب فعال‌شده با پلاسما و نانوذرات می‌تواند اثربخشی مواد ضدمیکروبی را افزایش داده و در زمینه‌هایی مانند دارورسانی هدفمند، مهندسی بافت و ضدعفونی تجهیزات پزشکی به کار رود. مزیت اصلی این فناوری، کاهش نیاز به مواد شیمیایی پرخطر و ایجاد بستری واکنش‌پذیر و کنترل‌شده است.

۳. تصفیه آب و فاضلاب‌های صنعتی

در بخش محیط‌زیست، دستگاه PAW ابزاری مؤثر برای تصفیه آب و فاضلاب‌های صنعتی است. گونه‌های فعال تولیدشده در فرآیند پلاسما قادرند ترکیبات آلی پیچیده، رنگ‌های صنعتی و فلزات سنگین را تجزیه یا حذف کنند. این امر، آب فعال‌شده با پلاسما را به جایگزینی مناسب برای روش‌های شیمیایی سنتی تبدیل می‌کند که اغلب با تولید پسماندهای خطرناک همراه هستند.

۴. کاربرد در کشاورزی

حضور گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن در آب می‌تواند فرآیند جوانه‌زنی بذرها را تسریع و رشد گیاهان را تقویت کند. آزمایش‌های انجام‌شده نشان داده است که استفاده از این نوع آب، شاخص‌های رشد اولیه را بهبود می‌بخشد و به افزایش بهره‌وری کشاورزی کمک می‌کند. این رویکرد به‌ویژه در شرایط کم‌آبی و نیاز به مدیریت منابع، اهمیت فزاینده‌ای دارد.

مزایا و چشم‌انداز آینده

یکی از مزیت‌های کلیدی این فناوری، انعطاف‌پذیری در تنظیم پارامترهای عملیاتی و امکان سازگاری با نیازهای صنایع مختلف است.

با توجه به چالش‌های فزاینده در حوزه مصرف انرژی، آلودگی منابع آبی و نیاز به روش‌های سبز در تولید مواد پیشرفته، توسعه سامانه‌های مبتنی بر پلاسما می‌تواند مسیر تازه‌ای برای کاهش وابستگی به مواد شیمیایی مضر و افزایش بهره‌وری صنعتی فراهم کند. دستگاه تولید آب فعال‌شده با پلاسما، نمونه‌ای از تلاش برای پیوند دادن دانش پیشرفته پلاسما با نیازهای واقعی صنعت و محیط‌زیست کشور است؛ تلاشی که اگر به‌درستی پشتیبانی و تجاری‌سازی شود، می‌تواند اثرگذاری قابل‌توجهی در مقیاس ملی داشته باشد.