اختراعات و فناوری‌های شگفت‌انگیز کره‌ جنوبی برای کنترل آلودگی هوا/ عکس

در زمان همه‌گیری کووید-۱۹ و قرنطینه ناشی از آن، غلظت آلاینده‌های هوا در کره جنوبی تا ۲۷ درصد کاهش یافت. با وجود این، شکاف ناشی از همه‌گیری نمی‌تواند واقعیتی را که در کره جنوبی شهرت دارد، پنهان کند. این واقعیت، گرد و غبار ریز یا «گرد و غبار زرد» است. طوفان گرد و غبار زرد، ذرات مضری مانند گوگرد، مونوکسید کربن، فلزات سنگین و سایر مواد سرطان‌زا را به همراه دارد. این ذرات فقط کره جنوبی را تحت تاثیر قرار نمی‌دهند، بلکه بر بقیه کشورهای شرق آسیا نیز تاثیر می‌گذارند. به همین دلیل، نیاز به راه‌حل‌هایی برای نجات دادن آینده احساس می‌شود.

از این رو، مقامات کره جنوبی با بهره‌گیری از برتری خود در حوزه فناوری سعی دارند تعهد خود را برای کاهش آلودگی هوا محقق کنند. این چشم‌انداز، راه را برای تولد بسیاری از نوآوری‌های کیفی هموار می‌کند. دولت کره جنوبی در این راستا، طرح «برنامه جامع مدیریت گرد و غبار ریز» را ایجاد کرد که بلندپروازانه‌ترین برنامه به نظر می‌رسید. هدف از این طرح، کاهش دادن انتشار ذرات PM۲.۵ تا ۳۵.۸ درصد در سال ۲۰۲۲ بود.

در میان این اقدامات، دولت کره جنوبی یک فهرست را از مناطقی تهیه کرد که دارای مدارس، مهدکودک‌ها یا امکانات مورد نیاز سالمندان هستند و اقدامات گسترده‌ای را برای کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای و تبدیل کردن آنها به مناطق پاک در سریع‌ترین زمان ممکن طراحی کرد. این اقدامات شامل محدود کردن استفاده از وسایل نقلیه دیزلی قدیمی و کاهش ساعات کار در تاسیسات عامل آلودگی بود. دولت کره جنوبی، برنامه‌هایی را نیز برای کاشت درختان نزدیک به هم در کنار رودخانه‌ها و جاده‌ها برای هدایت هوا به مرکز شهر اعلام کرد.

علاوه بر این، سئول اعلام کرد که تا سال ۲۰۲۵ تردد خودروهای دیزلی را از تمام ناوگان بخش عمومی و حمل‌ونقل انبوه ممنوع خواهد کرد.

برای حفاظت از آینده کره جنوبی، مسئولان این کشور تصمیم گرفتند دستگاه‌های تصفیه هوا را در کلاس‌های درس سراسر کشور نصب کنند و یارانه‌ای را برای استفاده کردن از سوخت «گاز نفتی مایع‌شده» یا «ال‌پی‌جی»(LPG) در اتوبوس‌های مدارس اختصاص دهند که آسیب کمتری را به محیط زیست می‌رسانند.

جنگل‌هایی در مسیر باد

دولت کره جنوبی اخیرا اعلام کرد که قصد دارد تا سال ۲۰۲۵، وسعت مناطق جنگلی را در پایتخت این کشور افزایش دهد. این یکی از جدیدترین پروژه‌های دولت برای خنک‌تر و پاک‌تر کردن هوای کلان‌شهر سئول با گسترش دادن مناطق جنگلی است. فاز اول این پروژه در سال ۲۰۲۱ تکمیل شد.

هدف اصلی این پروژه، ایجاد مسیرهای موسوم به «مسیر باد» است که درختان را در خود جای داده‌اند و کوه‌های اطراف سئول را به مناطق داخلی شهر پر از ساختمان متصل می‌کنند. به گفته مقامات سئول، هوای تازه تولید شده از کوه‌ها را می‌توان به داخل شهر هدایت کرد که اغلب از گرمای محبوس‌شده رنج می‌برد. در نتیجه، سطح دما و آلاینده‌های هوا کاهش می‌یابد.

فاز دوم پروژه، تعداد درختان کاشته‌شده در فاز اول را تا دو منطقه شهری در جنوب و شمال سئول گسترش می‌دهد. روند درخت‌کاری طی سال‌های ۲۰۲۴ تا ۲۰۲۵ دنبال خواهد شد.

مقامات سئول امیدوار هستند که تا سال ۲۰۳۰ بتوانند فضای سبز را ۳۰ درصد افزایش دهند و ۸۰ درصد از سفرهای درون شهری را به شیوه‌های حمل‌ونقل پایدار مانند پیاده‌روی، دوچرخه‌سواری و حمل‌ونقل عمومی اختصاص دهند.

ارتش ربات‌ها در برابر آلودگی هوا

از آنجا که ربات‌ها یک بخش جدایی‌ناپذیر از چشم‌انداز فناوری کره جنوبی هستند، چرخش ربات‌های خودران مجهز به «۵جی»(۵G) در مجتمع‌های صنعتی برای نظارت بر کیفیت هوا و ارائه داده‌های کیفیت هوا در لحظه آغاز شد. به عنوان مثال، شش ربات خودکار به صورت شبانه‌روزی در یک مجتمع صنعتی که حدود ۵۰ سال قدمت دارد، می‌چرخند و با یک برج کنترل و ۲۰ ایستگاه نظارت بر هوا کار می‌کنند. شرکت مخابراتی «ال‌جی یوپلاس»(LG Uplus) در سال ۲۰۲۱ با شهر جونجو در کره جنوبی همکاری کرد تا یک سیستم بررسی هوا را با استفاده از ربات‌های خودکار و تجهیزات اندازه‌گیری کیفیت هوا در این مجتمع صنعتی به نمایش بگذارد. اطلاعات جمع‌آوری‌شده در روند کار ربات‌ها برای مدیریت شهری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ربات‌های مجهز به حسگرهای گوناگون می‌توانند پدیده‌های غیرعادی مانند آتش یا دود را برای جلوگیری از وقوع حوادث تشخیص دهند. اطلاعات جمع‌آوری‌شده پیرامون کیفیت هوا، برای ایجاد یک پایگاه داده بزرگ و بهبود کیفیت زندگی استفاده می‌شوند.

ال‌جی یوپلاس در سپتامبر ۲۰۲۰، یک ربات خودکار متصل به ۵جی را در یک پالایشگاه نفت در شهر سئوسان به نمایش گذاشت. این ربات از اتصال به ۵جی و روش‌های مسیریابی مبتنی بر ماهواره، برای گشت ‌زدن در اطراف پالایشگاه استفاده کرد.

پهپادهایی که به جنگ آلودگی هوا می‌روند

در حالی که ربات‌ها تأثیرات زیست‌محیطی را روی زمین نظارت می‌کنند، پهپادها نیز به اندازه‌گیری کیفیت هوا می‌پردازند و انتشار گازهای گلخانه‌ای و مواد سمی را در بخش‌های ساختمانی و صنعت مورد بررسی قرار می‌دهند و همچنین، آلودگی سواحل را به مدت بیش از ۲۰ دقیقه تا مسافت چهار کیلومتری زیر نظر دارند.

به محض اینکه هر یک از پهپادها تراکم بالایی از آلاینده‌ها را تشخیص دهد، یک اخطار به مرکز کنترل می‌فرستد تا بازرس‌ها به محل مورد نظر بروند و وضعیت آنجا و مطابقت مدیریت آن با قوانین و مقررات را بررسی کنند. در صورت مشاهده شدن هرگونه تخلف، مسئول مرکز مورد نظر با جریمه‌های اداری و پاسخ‌گویی قانونی روبه‌رو خواهد شد.

اولین ماهواره کره جنوبی برای بررسی کیفیت هوا

«وزارت علوم و فناوری اطلاعات و ارتباطات کره جنوبی» اعلام کرد که داده‌های مربوط به کیفیت هوا و هفت نوع آلاینده هوا را به ساکنان خود ارائه خواهد داد. داده‌ها از ماهواره محیط زیست این کشور به دست می‌آیند که در سال ۲۰۲۰ به مدار زمین پرتاب شد و به همین دلیل، نیازی به تکیه کردن بر ماهواره‌های خارجی نیست.

در یک گام مهم برای بررسی کیفیت هوای جهان، کره جنوبی با موفقیت ماهواره‌ خود موسوم به «کئولیان ۲بی»(Cheollian ۲B) را به مدار زمین پرتاب کرد. این اولین ماهواره از یک شبکه سه‌تایی به شمار می‌رود که در نهایت قرار است آسیا، آمریکای شمالی و اروپا را پوشش دهند. این ماهواره در ۱۸ فوریه ۲۰۲۰ با موشک «آریان ۵»(Ariane ۵) شرکت «آریان‌اسپیس»(Arianespace) از «مرکز فضایی گویان» در فرانسه به مدار زمین پرتاب شد.

روی ماهواره کئولیان ۲بی، یک دستگاه «طیف‌سنج پایش محیط زمین‌ایستا»(GEMS) قرار دارد. این دستگاه برای بهبود هشدارهای اولیه در مورد رویدادهای خطرناک آلودگی در سراسر منطقه آسیا و اقیانوسیه و نظارت بر تغییرات آب‌وهوایی بلندمدت طراحی شده است.

طیف‌سنج پایش محیط زمین‌ایستا در طول ماموریت ۱۰ ساله خود، غلظت‌ مواد شیمیایی مانند دی‌اکسید نیتروژن، دی‌اکسید گوگرد، فرمالدهید، اُزُن و سایر ذرات معلق در هوا را بررسی خواهد کرد. انتظار می‌رود که این دستگاه با مشاهده ریزگردها و گردوغبار در شرق آسیا برای اولین بار، منبع ریزگردهای PM۲.۵ را که به کره جنوبی سرازیر می‌شوند، شناسایی کند.

ماده جدیدی که گازهای پیش‌ساز آلودگی را جذب می‌کند

«موسسه مهندسی عمران و فناوری ساخت کره جنوبی»(KICT) در واکنش به این مشکل بزرگ آلودگی هوا، پیشرفت چشمگیری داشته است. پژوهشگران این موسسه یک ماده خلاقانه طراحی کرده‌اند که برای جذب کردن گازهای اکسید نیتروژن و دی‌اکسید گوگرد طراحی شده است. این دو ماده، پیش‌سازهای حیاتی برای ریزگردها هستند.

این ماده جدید به طور موثر در دمای اتاق عمل می‌کند و یک جایگزین با انرژی کارآمد برای روش‌های سنتی ارائه می‌دهد که به انرژی و دمای بالا نیاز دارند.

هسته اصلی این نوآوری در یک ماده نانوکامپوزیت سرامیکی ساخته‌شده از اکسیدهای سدیم منگنز نهفته است. این ماده یک مکانیسم دوگانه جذب و اکسیداسیون را به کار می‌گیرد و گازهای اکسید نیتروژن و دی‌اکسید گوگرد را به طور موثر به یون‌های سولفات و نیتریت کم‌ضرر تبدیل می‌کند.

یکی از مزایای قابل توجه این ماده، قابلیت احیای آن است که امکان بازیافت و استفاده مکرر را از طریق روش‌های شیمیایی ساده فراهم می‌کند.

دکتر «جیول بائه»(Jiyeol Bae) سرپرست این گروه پژوهشی، اهمیت این پیشرفت را برجسته کرد و گفت: با توسعه این نانومواد جدید، اکنون امکان پیاده‌سازی سیستمی وجود دارد که می‌تواند میزان پیش‌سازهای ریزگرد را در محیط‌های شهری با یک روش مقرون‌به‌صرفه کاهش دهد. همه این تلاش‌ها به عموم مردم کمک می‌کنند تا از هوای پاک و سالم برخوردار شوند.

به ‌رغم این پیشرفت امیدوارکننده، چالش‌هایی پیش روی پژوهشگران وجود دارند که از میان آنها می‌توان به مقیاس‌پذیری تولید، ملاحظات هزینه برای کاربرد گسترده و ادغام با زیرساخت‌های کنونی کنترل آلودگی اشاره کرد. این چالش‌ها برای گذر از موفقیت آزمایشگاهی و رسیدن به کاربرد عملی در دنیای واقعی بسیار مهم هستند.

۵۸۵۸