شرکت‌های دانش‌بنیان در حوزه صنایع موفق به تولید محصولاتی شده‌اند که در جهان کم سابقه است؛
ندا اظهری، خبرنگار گروه دانشگاه: محققان و دانشمندان ایرانی سال‌هاست از توانمندی علمی خود برای پیشبرد این اوضاع استفاده کرده‌اند، به‌طوری‌که سالانه توانسته‌اند مانع از خروج مبالغ قابل‌توجهی ارز از کشور شوند. در حوزه صنایع، این امر اهمیت بیشتری پیدا می‌کند و میتواند بهره‌وری از یک صنعت را نیز بهبود بخشد.
نجات محیط‌زیست با کروم نانو ذره تولیدی از پساب کارخانه‌ها
محققان یک شرکت دانش‌بنیان موفق شدند برای اولین‌بار در کشور از پساب آبکاری که برای محیط‌زیست مخرب است، ماده‌ای تولید کنند که در برخی صنایع قابل‌استفاده است و به‌عبارتی ماده تولیدشده از این پساب را دوباره می‌توان وارد چرخه صنعتی کرد. جلالی، مدیرعامل شرکت «درنیکا سبز پژوه» که در حوزه نانو مواد و محیط‌زیست فعالیت می‌کند، در گفت‌وگو با «فرهیختگان» اشاره کرد: «ما در این پروژه توانستیم از پساب آبکاری، کروم نانو ذره اکسید سبز تهیه کنیم که خلوص بالای آن در آزمایشگاه‌های کشور حتی بهتر از نمونه خارجی انجام می‌شود.»
او در ادامه گفت: «پساب‌هایی که توسط کارخانه‌ها رها می‌شوند به معضلی جدی برای محیط‌زیست تبدیل شده‌اند، به‌عنوان‌مثال در تهران حدود چهارهزار کارگاه وجود دارد که صدها هزار لیتر پساب تولید می‌کنند. این پساب حاوی یون کروم ۶ ظرفیتی است که بسیار سرطان‌زا بوده و حاوی فلزات سنگینی است که ۳۰۰ تا ۵۰۰ سال زمان می‌برد تا این پساب‌ها در طبیعت از بین بروند. کارگاه‌ها اکثرا این پساب‌ها را تصفیه نمی‌کنند و با رها کردن آنها در چاه‌ها، پساب‌ها به آب‌های زیرزمینی نفوذ پیدا می‌کنند که عامل بسیاری از سرطان‌هاست.»
جلالی در توضیح فرآیند تولید نانو ذره اکسید کروم بیان کرد: «در یک فرآیند شیمیایی پساب را از حالت سیرکولیشن (جریان) حذف می‌کنیم و ماده‌ای به نام «نانو ذره اکسید کروم سبز» از آن خارج می‌کنیم که این ماده خنثی بوده و هیچ آسیبی به محیط‌زیست نمی‌رساند و از طرفی بسیار پر کاربرد است.» او با اشاره به جزئیات بیشتر این محصول اضافه کرد: «در مرحله اول، خنثی‌سازی در پساب را انجام می‌دهیم و بعضی از مواد را حذف و ماده‌ای را که می‌خواهیم استخراج می‌کنیم. در اینجا یون ۶ ظرفیتی را می‌شکنیم و به نوع خنثی این ماده، یعنی یون سه‌ظرفیتی تبدیل می‌کنیم. بعد از آن، عملیات حرارتی را انجام می‌دهیم و مواد را صاف می‌کنیم و در این مرحله، خلوص‌سازی را انجام می‌دهیم. در این مرحله رنگ کروم از قرمز به سبز و خلوص آن از ۸۰ درصد به ۹۹ درصد می‌رسد. ماده با خلوص ۹۹ درصد به‌عنوان ماده آزمایشگاهی شناخته می‌شود که ما توانسته‌ایم تا این خلوص برسانیم.»
او درباره کاربرد این ماده گفت: «این ماده در رنگدانه (پیگمنت) رنگ در صنعت رنگ‌سازی، جوهرسازی و لعاب‌های رنگی و سرامیک‌سازی همچنین در بحث فوتونیکی قابلیت استفاده دارد. علاوه‌بر این، این ماده جزء موادی است که داخل هیچ ماده شیمیایی چه در محیط قلیایی چه محیط اسیدی حل نشده و همین امر باعث مقاومت این ماده می‌شود. این ماده مقاومت سایشی خیلی بالایی دارد که می‌شود در فرآیندهایی که بحث‌های سایشی داشته و به استقامت زیادی نیاز دارند، مورد استفاده قرار گیرند. به‌عنوان مثال در لنت خوردو که در کشورهای پیشرفته درحال استفاده است یا صنایع فولاد میتواند احیا و از این ماده در آن استفاده بشود یا حتی خود این ماده را به‌کار برد.»
جلالی در توضیح کاربرد این ماده در صنایع فولاد اظهار کرد: «در صنایع فولاد، کروم و نیکل و در کل آلیاژهای فولادی از این مواد استفاده می‌کنند. اکسیدهای این آلیاژها قادر به احیا هستند. آلیاژ کروم نیکل یا آلیاژ کروم برای استحکام بهتر و مقاومت، حرارتی ۲۴۰۰ درجه‌ای را تحمل می‌کنند.» او در مقایسه با محصول خارجی اظهار داشت: «این محصول درکنار کاربردهایی که دارد، نانو ذره است و نمونه مشابه داخلی ندارد و از نظر قیمت هم در مقایسه با نمونه خارجی چهاربرابر ارزان‌تر تمام می‌شود. روش به‌دست آوردن این نانو ذره به روشی ابداعی صورت گرفته و درحال ثبت اختراع آن هستیم. نوع ماکروی اکسید کروم در صنایع بیشتری مورد استفاده قرار می‌گیرد در ایران حدود ۹۰ درصد وارداتی است. طبق آمار سال ۱۴۰۱ از گمرک، در آن سال حدود ۱۲۸ تن از این ماده وارد شد. ما در ایران صرفا یک شرکت تولیدکننده اکسید کروم داریم که بیشتر شرکت‌های مصرف‌کننده از خلوص کروم محصول این شرکت راضی نیستند. بنابراین به‌جرات می‌توان گفت این شرکت دانش‌بنیان تنها تولیدکننده کروم نانو ذره با این اندازه خلوص در کشور است.»
جلالی همچنان ادامه داد: «روش معدنی این شرکت با روش شیمیایی ما متفاوت است. لیچینگ و حل کردن این ماده در اسید تا یک‌جایی می‌توانند کمک‌کننده باشد و یک‌سری از مواد به هرحال باقی می‌ماند.» او در مقایسه محصول داخلی با نمونه‌های وارداتی گفت: «نمونه‌های وارداتی این محصول متعلق به کشورهای روسیه و چین است. ما این ماده را با معتبرترین و شناخته‌ترین ماده در بازار که ماده تولید روسیه است، مقایسه کردیم که خلوص ماده ما بالاتر بوده و جدا از این، ماده ما نانو است. درحالی‌که ماده آنها میکرو است. طبیعتا ماده‌ای که نانو می‌شود از بابت نسبت سطح به حجم به‌ویژه در بحث پوشش بالاتر می‌رود، به‌عنوان مثال در کارهایی که با نانو رنگ انجام می‌شود این ماده پوشش بیشتری را ایجاد کرده و در کاربرد هم مقاومت آن افزایش پیدا می‌کند.»
مدیر این شرکت دانش‌بنیان درباره ارزآوری این ماده عنوان کرد: «این ماده درحالحاضر با توجه به کار و روشی که انجام می‌دهیم روش ارزان تری نسبت به نمونه‌های وارداتی محسوب می‌شود. به‌طوری‌که نسبت به نمونه خارجی چهار تا پنج‌برابر قیمت پایین‌تر دارد. قیمت نمونه کانادایی این محصول از ۱۴۴ تا ۱۷۰ دلار در یک کیلو به بالا شروع می‌شود. دلیل قیمت پایین این محصول در مقایسه با نمونه وارداتی این است که روش نانو ذرات از طریق سنتز شیمیایی انجام می‌شود که در آزمایشگاه صورت می‌گیرد اما چون ما از ماده‌ای ارزان قیمت استخراج می‌کنیم و ماده‌‌های اولیه برای ما هزینه بالایی ندارند و از طرف دیگر هم چالش‌های محیط‌زیست را حل می‌کنیم، برای ما ارزان قیمت‌تر تمام می‌شوند و درنتیجه می‌توانیم محصول را با قیمت مناسب‌تری نسبت به نمونه‌های وارداتی روانه بازار کنیم.»
جلالی در ادامه عنوان کرد که از ورود این محصول به بازار دو، سه ماه می‌گذرد و بازخوردهای خوب و امیدوارکننده‌ای دریافت کرده‌ایم. ما برای شروع تجاری‌سازی قادریم سالیانه تا حد ۱۰ تن از این ماده را تامین کنیم. مقدار ماده‌ای که از پساب تهیه می‌شود اندک است و از سوی دیگر با توجه به اینکه ظرفیت پساب در کشور بسیار بالاست، به‌خوبی می‌توانیم در این زمینه رشد کنیم. ما درحالحاضر در سال اول روزانه ۱۰ هزار لیتر پساب در نظر گرفتیم اما برای سال‌های بعد با شروع و فروش این ماده قطعا می‌توانیم تا ۱۰۰ هزار یا حتی ۲۰۰ هزار لیتر پیش‌برویم و پساب تولیدشده را به کروم نانو ذره تولید کنیم. به‌طور میانگین از هر لیتر پساب ۴ تا ۵ گرم نانو ذرات کروم تهیه می‌شود؛ به این معنی که در هر ۱۰ هزار لیتر حدود ۴۰ کیلو کروم نانو سبز استخراج می‌شود.
رونمایی از اولین پوشش حفاظت سطوح خارجی در دنیا
هر سال در هنگام باد و طوفان شدید یا وقوع زلزله در اثر جدا شدن نماهای ساختمان، خسارت‌های جانی و مالی غیرقابل جبرانی به بار می‌آید. برای حل این مشکل، یک شرکت تحقیقاتی و تولیدی برای اولین‌بار در دنیا موفق به ساختن پوشش رنگی چسبنده برای حفاظت از خوردگی و زیباسازی نماهای سطوح خارجی شده است. حمیدرضا حافظی، مدیرعامل شرکت «ساز و پوشش کانی» تولیدکننده انحصاری پوشش‌های حفاظت سطحی و رنگ نمای «پرومیکا» در گفت‌وگو با «فرهیختگان» گفت: «این محصول نوعی پوشش است که به‌عنوان پوشش حفاظت سطحی برای سطوح بتنی و فلزی استفاده می‌شود. پایه این رنگ از کانی میکا استفاده شده است. این کانی از سال ۷۹ در معادنی که در اختیار ایران است استخراج و بهره‌برداری می‌شود. کانی میکا یک کانی استراتژیک است که در صنایع خاصی اعم از صنعت ساختمان و مهندسی عمران استفاده می‌شود. از ویژگی این محصول می‌توان به مقاومت الکتریکی و حرارتی بالا اشاره کرد. همچنین این محصول مقاومت مکانیکی‌ای شبیه به فولاد دارد. ما این پوشش را در قالب یک کار تحقیقاتی تقریبا چهار‌ساله به مرحله تولید رساندیم که منجر به تولید پرومیکا شد.»
او در توضیح فرآیند تولید پرومیکا عنوان کرد: «ما توانستیم در محیطی که مایع حاوی رزین و ادتیوهای مایع (افزودنی رنگ) وجود دارد، کانی میکا را با ابعاد درشت به‌طور یکنواخت پخش کنیم که امکان پخش و پاشیدن این دانه‌های رنگی به‌وسیله باد روی دیوار وجود داشته باشد. ما برای پخش این ماده از کنیتکس‌پاش ساده استفاده می‌کنیم. البته ما با تغییری در مخزن زیر کنیتکس‌پاش ساده از این ابزار بهره می‌بریم. این مواد وارد مخزن زیر کنیتکس می‌شود و از آنجا باد به پشتش فشار وارد می‌کند و دانه‌های رنگی روی دیوار پاشیده می‌شود. این تغییر باعث پخش یکنواخت رنگ، روی دیوار می‌شود.» او افزود: «ما عملا از سنگ‌های گرانیتی الهام گرفته‌ایم که در طبیعت حاوی کانی میکا هستند و در مقایسه با سنگ‌های دیگر خیلی مقاوم هستند. اما ما به‌جای ماتریس گرانیت از رزین استفاده کرده‌ایم. ما برای تولید پرومیکا، رزین اصلاح می‌کنیم که بتوانیم از آن بهره‌مند شویم.»
حافظی درخصوص کاربرد و ویژگی این محصول اضافه کرد: «در تمام سازه‌هایی که بشر می‌سازد باید برای جلوگیری از خوردگی از پوشش استفاده شود. این مفهوم یک بخشی از توسعه پایدار است. بنابراین در‌جهت رسیدن به بخشی از توسعه پایدار ما هم این پوشش را تولید کرده‌ایم. همچنین رنگ‌هایی که تاکنون برای سطوح خارجی تولید شده است، به‌علت ضخامت کم و نبود بافت مناسب یا به اصطلاح در صنعت پوشش، مسلح نبودن رنگ، خیلی زود از بین می‌روند. همین‌طور ممکن است در این پوشش‌ها تخریب پلیمری صورت گیرد یا اگر در معرض عوامل جوی باشند، تخریب شوند. ضخامت رنگ در این قبیل پوشش‌ها اهمیت بالایی دارد. پرومیکا با ضخامت یک و نیم میلی‌متر یا ۱۵۰۰ میکرون اجرا می‌شود، درصورتیکه رنگ روغنی عادی حدود ۷۰ تا ۱۰۰ میکرون ضخامت دارد. به علت استفاده از میکا و برخی افزودنی‌های دیگر، این محصول کاملا ضد حریق است و تاییدیه‌های آن را از مرکز تحقیقات راه و شهرسازی و مطالعات شهرداری تهران دریافت کرده‌ایم.»
او ادامه داد: «تولید این محصول برای اولین‌بار در ایران اتفاق افتاده و یک‌سال‌و‌نیم زمان صرف تحقیقات این رنگ در مرکز تحقیقات شد. از آنجایی که این محصول اولین‌بار در دنیا تولید و ثبت اختراع شده، تاکنون هیچ استانداردی برای این پوشش نداشته‌ایم. حتی اداره استاندارد در مکاتبات خود اظهار کرد به‌دلیل نداشتن پیشینه استانداردی برای این محصول، قادر به مقایسه آن با سایر محصولات مشابه و ارائه پوشش استاندارد برای آن نیستیم. راه‌حلی که آنها به ما ارائه کردند این بود که یا باید یک استاندارد خارجی ترجمه کنید یا تعداد زیادی شرکت وجود داشته باشند که این محصول را تولید کرده و به این طریق بتوانیم استانداردی برای آن تعیین کنیم.»
مدیرعامل این شرکت درباره تولید این محصول عنوان کرد: «این محصول برای اولین‌بار در دنیا تولید شده است و نمونه خارجی ندارد. تولید این محصول در GCC (شورای همکاری کشورهای عرب خلیج‌فارس) در عمان انجام می‌شود. ثبت اختراع این محصول در ایران انجام شده و اقدام به ثبت اختراع در کشور آلمان کرده‌ایم. این محصول تجاری‌سازی شده و تاکنون تنها در ساختمان‌های دولتی وزارت راه و شهرسازی از این محصول استفاده کرده‌ایم، البته به‌تازگی یک پروژه با شهرداری تهران نیز انجام داده‌ایم. این محصول برای المان‌های شهری، شهرداری‌ها، وزارت دفاع و به‌طور کلی ارگان‌ها و مجتمع‌‌سازی‌‌ها و انبوه‌سازان بسیار موردنیاز است. این پوشش در پروژه‌های شخصی مانند ویلاها و آپارتمان‌سازی‌ها هم قابل استفاده است.»
حافظی در مورد قیمت این محصول بیان کرد: «درحالحاضر قیمت این پوشش در حدود متری ۳۰۰ هزار تومان با ضخامت ۱۵۰۰ میکرون است که قیمت آن در مقایسه با رنگ‌های خارجی که در کشور عمان عرضه می‌شود، حدود نصف قیمت رقباست.»
نیکل و کبالت با درصد خلوص بالا تولید شد
نیکل و کبالت دو عنصر ارزشمند و پرکاربرد هستند که رسیدن به خلوص بالای این عناصر به‌راحتی امکان‌پذیر نیست و نیازمند استفاده از فناوری‌های بسیار پیچیده‌ای همچون روش الکتروشیمیایی و پیرومتالورژی استخراج حلالی است. در این میان، یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان موفق به خالص‌سازی این دو فلز با خلوص بالا شده است که برای اولین‌بار در کشور اتفاق می‌افتد.
زهرا انتظاری، مسئول آزمایشگاه شرکت «گسترش فرآوری فلزات رازی» در گفت‌وگو با «فرهیختگان» گفت: «فعالیت شرکت ما درحوزه خالص‌سازی آلیاژها، به‌ویژه نیکل و کبالت است که موفق شده‌ایم درصد خلوص نیکل را 99.8 درصد به بالا و خلوص کبالت را 99 درصد به بالا برسانیم. این میزان خلوص در دنیا 99.9 درصد است و ما تا رسیدن به این میزان خلوص راه درازی در پیش نداریم. این فلزات خالص تاکنون در ایران موجود نبوده و تمام نمونه‌های موجود وارداتی هستند.»
او افزود: «این فلزات دربرابر خورندگی نیز مقاوم هستند و به‌دلیل استحکام بالا در بسیاری از صنایع، همچون صنایع مته‌سازی و موشک‌سازی، که نیازمند فلزی با استحکام و قدرت بالا هستند؛ می‌توان از آنها استفاده کرد. به‌دلیل نزدیک بودن این دو فلز در جدول تناوبی به یکدیگر، خواص و ویژگی‌های بسیار مشابهی دارند. علاوه‌براین نیکل در مواد شیمیایی و فلزکاری هم کاربرد دارد. این محصول هنوز تجاری‌سازی نشده و تنها نمونه اولیه‌ای از آن تولید شده است. این فلزات خالص‌سازی شده توسط شرکت ما نسبت به نمونه وارداتی 40 درصد ارزان‌تر است. عمده‌ترین تولیدکننده خارجی این فلزات، کشور کاناداست به‌طوری که درصد خلوص نیکل کانادا 99.1 است درصورتیکه درصد خلوص نیکل ما 0.7 درصد از آن بیشتر است که این یک مزیت رقابتی محسوب می‌شود.»
مطالب پیشنهادی
