ندا اظهری، مترجم: پارک‌های علم و فناوری علاوه‌بر اینکه فضای مناسبی را برای حضور دانشجویان، محققان و علاقه‌مندان به علم و فناوری فراهم می‌کنند، تلاش دارند حمایت‌هایی را نیز از شرکت‌ها داشته باشند که به روند تولید علم و محصول نیز کمک کرده باشند. پارک علم و فناوری کاشان هم از آن جمله پارک‌هایی است که شرکت‌های دانش‌بنیان و فناوری مستقر در آن توانسته‌اند دستاوردهای قابل توجهی را با تلاش محققان و دانشجویان ایرانی رقم بزنند. در ادامه با دو شرکت فناور مستقر در پارک علم و فناوری دانشگاه کاشان گفت‌وگو کرده‌ایم که با تولید محصولاتی که داشته‌اند، علاوه‌بر اینکه توانسته‌اند نیازی از جامعه را مرتفع کنند، به درآمدزایی و ایجاد اشتغال نیز کمک کرده‌اند.
بلوک‌های ضداشعه با قیمت یک‌پنجم نمونه آمریکایی
در کلینیک‌ها، مراکز بیمارستانی، رادیولوژی، تصویربرداری، ماموگرافی، سی تی اسکن و... که از اشعه ایکس استفاده می‌شود و نیز در رادیوتراپی که پرتوی گاما به کار می‌رود، خطر مواجهه با انواع اشعه‌ها بسیار بالاست. از این رو، اجرای راهکارهایی که بتواند مانع از رسیدن این اشعه‌های خطرناک به بدن انسان شود، از اهمیت بالایی برخوردار است. اشعه‌ها و پرتوهای ایکس و گاما، پرتوهای بسیار خطرناک و یون‌ساز بسیار نافذی هستند که اگر حفاظ‌گذاری مناسبی در مراکز مخصوص انجام نشود برای سلامت افراد، بیماران و کارکنان مراکز تصویربرداری می‌تواند بسیار خطرناک باشد. معمولا به صورت سنتی، دیوارکوبی به صورت سرب‌کوبی انجام می‌شود. سرب عنصری بسیار سمی و گران‌قیمت است که اجرای آن بسیار دشوار است که طبق قیمت سال گذشته، متری 4 و نیم میلیون هزینه دارد که به ضخامت 2.5 میلیمتر سرب اجرا می‌شود تا بتواند مانع از عبور اشعه ایکس شود. اما شرکت فناور «پرتوپژوهان کاشان» که در پارک علم و فناوری دانشگاه کاشان مستقر است، موفق به تولید محصولی به نام بلوک‌های ضداشعه‌ای شده که می‌تواند به‌عنوان یک سد در برابر اشعه‌های ایکس و گاما، جایگزین خوبی برای سرب‌کوبی باشد.
به گفته احسان صادقی، رئیس هیات‌مدیره این شرکت فناور این بلوک‌هایی که تولید کرده‌اند، یک سانتیمتر ضخامت دارد و ضریب جذب آن 50 درصد (دو برابر) سربی است که به‌طور سنتی به کار می‌رود. به این معنا که یک سانتیمتر از این بلوک معادل نیم سانتیمتر سرب عمل می‌کند. اما در مقابل، قیمت آن یک‌پنجم سرب است و سمی هم نیست. از طرف دیگر، اجرا کردن این بلوک هم بسیار ساده است به‌طوری‌که چسب روی دیوار زده شده و بلوک‌ها روی دیوار نصب می‌شوند. ابعاد بلوک‌ها معمولا بزرگ‌تر از نمونه اولیه بوده و به‌طور سفارشی و طبق نیاز مشتری ساخته می‌شود. این محصول به تازگی تجاری‌سازی شده و از آنجایی که یک محصول تحریمی است و تنها توسط شرکت آمریکایی «مارشیلد» تولید می‌شود، محققان ما بدون در اختیار داشتن نمونه‌ای از این بلوک و تنها با گرفتن ایده آن، موفق به ساخت نمونه مشابه و بومی‌سازی‌شده از آن شده‌اند. صادقی ادعا می‌کند که ضریب جذب نمونه بومی‌سازی شده ما کاملا مشابه نمونه آمریکایی است اما نمونه‌هایی با ضخامت بالاتر از این بلوک‌ها نیز تولید کرده‌ایم که در مکان‌هایی استفاده می‌شود که دارای شتاب‌دهنده‌هایی هستند که با انرژی‌های چند مگاولتی سر و کار دارند. شتاب‌دهنده‌ها معمولا در بیمارستان‌ها، مراکز تحقیقاتی و انرژی اتمی وجود دارند که حفاظ‌گذاری برای چنین شرایطی با بلوک‌های ضخامت پایین امکان‌پذیر نیست و اشعه‌ها عبور می‌کنند. در چنین فضاهایی معمولا از بلوک‌های سربی استفاده می‌شود که هر یک از بلوک‌هایی که به کار می‌رود، یک میلیون تومان قیمت دارد. نمونه آمریکایی همین بلوک‌ها با ضخامت بالا هر کدام به قیمت 19 دلار فروخته می‌شود اما قیمت بلوک‌های ما یک‌پنجم آن تمام می‌شود و ابعاد دو برابری نسبت به آنها دارند. او می‌افزاید: «هیچ وارداتی از این بلوک‌های ضداشعه در کشور نداشتیم اما در داخل، برخی شرکت‌ها هستند که نمونه‌هایی از آن را به صورت پلیمری تولید می‌کنند که قیمت آن سه برابر این نمونه و ضریب جذب آن نصف نمونه بلوک‌های تولید شرکت ماست و بلوک‌های ما با قیمت پایین‌تر و جذب دو برابری، در رقابت با شرکت رقیب موفق‌تر عمل می‌کند. این بلوک‌ها به‌طور خودچین ساخته شده و در اجرای آنها به هیچ‌گونه ملاتی نیاز نیست و روی آن را می‌توان طبق سلیقه، از رنگ، گچ یا غیره استفاده کرد. اما روی دیوارهای سربی نمی‌توان کاری انجام داد و باید با دیوارکشی، اقدام به رنگ یا گچ کرد. در این بلوک‌ها از هیچ ماده مضری چون سرب یا تنگستن نیز استفاده نشده است.» صادقی درباره صادرات این بلوک‌ها به «فرهیختگان» می‌گوید: «با کشورهای عراق و افغانستان مذاکراتی انجام داده‌ایم که هر دو کشور نسبت به تجهیز و ساخت بیمارستان در کشورهای خود برای خرید محصول بلوک‌های ضداشعه ابراز تمایل کرده‌اند. علاوه‌براین، یمن هم جزء کشورهایی است که به دلیل تقویت ساخت‌وساز بیمارستانی در این کشور، تمایل زیادی به واردات این بلوک‌ها دارد.»
ضدآب‌کردن بنا با افزودنی‌های آب‌گریز
شرکت فناور «پرتوپژوهان کاشان» همچنین در محصول دیگری که در زمینه ساختمان تولید کرده، موفق به ساخت دو نمونه «افزودنی آب‌گریز» شده که یکی از آنها مخصوص ملات‌های سیمانی و دیگری مخصوص ملات‌های کاهگلی است. صادقی در توضیح این دو محصول به می‌گوید: «این دو محصول به نسبت یک به 20 یا یک به 30 یا حتی به نسبت یک به 10 با ملات به صورت خشک مخلوط می‌شود. به‌عنوان مثال، یک کیلو از این ماده افزودنی آب‌گریز را در 20 یا 30 کیلو سیمان یا کاهگل می‌ریزند و سپس با افزودن آب و درنهایت با آماده شدن ملات، اجرا می‌شود. بعد از خشک شدن ملات، سطح و داخل ملات به‌طور کامل آب‌گریز می‌شود.» او تاکید می‌کند که این محصول برای نخستین بار است که در کشور تولید شده و مشابه خارجی آن تنها برای بتن وجود دارد و قابلیت استفاده برای ملات‌های سیمانی و کاهگلی را ندارد. پس از آب‌گریز شدن ملات، آب به هیچ عنوان به داخل آن نفوذ نمی‌کند. صادقی در ادامه می‌افزاید: «این افزودنی‌های آب‌گریز تفاوت اساسی با پوشش‌های آب‌گریز دارند؛ به این شکل که جزء محصولات شرکت، پوشش آب‌گریز هم داریم که به‌عنوان یک محلول روی یک سطح به‌عنوان مثال کاهگلی را می‌پوشاند که آن را آب‌گریز می‌کند. اما در این پوشش‌ها، چنانچه خراش یا آسیبی به پوشش وارد شود یا در اثر طوفان شن، محو می‌شود و عملا آب‌گریز بودن پوشش از بین می‌رود اما در استفاده از افزودنی‌های آب‌گریز، حتی اگر سطح مواد خراش بیفتد یا دچار آسیب شود، کل سطح زیرین آن هم آب‌گریز است و خللی به آن وارد نمی‌شود. این افزودنی آب‌گریز برای مناطقی چون کاشان، یزد و مناطقی که از کاهگل در ساخت‌وسازها استفاده می‌شود، بسیار کاربردی است. با توجه به اینکه در ساختمان‌سازی، تمایل به استفاده از نماهای سنتی کاهگلی افزایش یافته، با این محصول به خوبی می‌توان آن را مقاوم کرد. اما گاهی در بازار کاهگل‌هایی تحت عنوان کاهگل آب‌گریز یا ضدآب فروخته می‌شود که درواقع، پلیمر هستند و کاهگل نیستند.»
او ادامه می‌دهد: «در شمال کشور معمولا نمای غربی ساختمان‌ها را به دلیل برخورد مداوم باران، ایزوگام می‌کنند تا از نفوذ آب باران به داخل ساختمان جلوگیری کنند. زیر ایزوگام حتما باید پلاستر شود و اگر به نسبت یک به 20 از افزودنی‌های آب‌گریز در پلاستر مورد استفاده قرار گیرد، دیگر نیازی به استفاده از ایزوگام ندارد و از نظر زیبایی هم نقش موثری در نمای غربی ساختمان‌ها ایفا می‌کند و در عین اینکه قیمت کم‌تری دارد، نمای زیباتری را به شما ارائه می‌دهد. از این افزودنی‌های آب‌گریز حتی در بندکشی دیوار سرویس‌های بهداشتی هم می‌توان استفاده کرد. جوهرنمک که معمولا در نظافت سرویس‌های بهداشتی به کار می‌رود، خورنده سیمان است و با آن واکنش می‌دهد. اما افزودنی‌های آب‌گریز بر استفاده از سیمان در چنین فضاهایی ارجحیت دارد به‌طوری‌که ضد اسید، ضد بازی و ضد UV است و زمانی که به نسبت یک به 5 با این ترکیب، ملات را آماده و بندکشی کنید، بعد از خشک شدن، نه با مواد شوینده واکنش می‌دهد و نه جرمی روی آن می‌نشیند؛ چراکه خاصیت خودتمیزشوندگی هم دارد. درواقع افزودنی آب‌گریز از سیمان محافظت کرده و مانع از واکنش آن نسبت به مواد شوینده اسیدی می‌شود.» صادقی ادامه می‌دهد که همین فرآیند را در بندکشی دیواره‌ها هم می‌توان انجام داد. اتفاقی که معمولا در دیواره‌های سرویس‌های بهداشتی رخ می‌دهد، این است که آب از بندها به پشت سرامیک نفوذ کرده و باعث ایجاد شوره می‌شود و حتی باعث ریختگی بندها می‌شود که استفاده از این افزودنی‌های آب‌گریز می‌تواند مشکل را برطرف کند. در حمام برای اطمینان بیشتر از عدم نفوذ آب، می‌توان در دوغابی که پشت سرامیک‌ها استفاده می‌شود، از این افزودنی‌های آب‌گریز به کار برد تا حتی در صورت نفوذ آب از بندها، نتواند از دیواره‌ها عبور کند. هم اجرای آن آسان‌تر است و هم قیمت مناسب‌تری نسبت به ایزوگام دیوارها دارد. این محصول به تازگی حدود 6 ماه است که تاییدیه‌های خود را دریافت کرده و به تجاری‌سازی و انبوه‌سازی نیز رسیده.» او عنوان می‌کند که در حال حاضر در شمال کشور فعالیت تجاری خود را آغاز کرده‌ایم و تقاضای زیادی برای صادرات این محصول به سنگال و آفریقای جنوبی و حتی روسیه وجود دارد و قرار است به‌زودی رایزنی‌هایی در این رابطه انجام شود.
تصفیه آب و پساب با روش جدید کاویتاسیون
آب‌های آلوده و پساب‌های صنایع و کارخانه‌ها ازجمله مهم‌ترین آلاینده‌های زیست‌محیطی به شمار می‌روند که در صورت عدم مدیریت و تصفیه درست، با ورود به محیط‌زیست قادرند مشکلات بهداشتی زیادی برای انسان و گونه‌های جانوری و گیاهی ایجاد کنند. در این میان، محققان یک شرکت فناور در حوزه نانو موفق به ابداع تازه‌ترین روش تصفیه آب و پساب در دنیا شده و آن را بومی‌سازی کرده‌اند. شرکت فناور «بستا نانوفناوران فیدار» دستگاه کاویتاسیون هیدرودینامیکی چرخشی را ابداع کرده که کار تصفیه آب و پساب را به شیوه‌ای نوین انجام می‌دهد. سیدامیرعباس کاشانچی، مدیر فنی این شرکت درباره عملکرد این دستگاه به «فرهیختگان» می‌گوید: «داخل دستگاه کاویتاسیون، یک «روتور استاتور» است که چرخش آن، اختلاف فشار ناگهانی ایجاد کرده و باعث تشکیل نانوحباب‌ها می‌شود. کاویتاسیون یک پدیده فیزیکی و مکانیکی است که با اختلاف فشار ناگهانی رخ می‌دهد و نانوحباب‌هایی با انرژی فوق‌العاده زیاد تولید می‌کند. داخل این نانوحباب‌ها دمایی بین 5000 تا 10000 درجه سانتی‌گراد و نیز فشاری 1000 تا 5000 بار وجود دارد. این نانوحباب‌ها از آنجایی که عمر زیادی ندارند، داخل رآکتور کاویتاسیون رشد می‌کنند و سپس می‌ترکند و این‌گونه انرژی زیاد خود را داخل محلول یا پسابی که داخل رآکتور است، تخلیه می‌کنند. از این رو، شاید دمای اولیه این رآکتور 15 تا 20 درجه باشد اما ممکن است بعد از نیم ساعت و به دنبال آزاد شدن انرژی نانوحباب‌ها، به 100 درجه سانتی‌گراد هم برسد. این کار باعث از بین بردن مواد رنگ‌زا و آلی و نیز از بین بردن آنزیم‌ها و میکروارگانیسم‌ها، آرسنیک‌زدایی از آب و گوگردزدایی از نفت و... می‌شود.»
مدیرفنی این شرکت عنوان می‌کند: «این دستگاه کاویتاسیون در حوزه‌های مختلفی چون آب و پساب، فرآوری موادغذایی، نساجی، نفت و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد اما در حال حاضر به دلیل به خطر افتادن محیط‌زیست بر اثر ورود حجم بالای آب و پساب، شرکت ما تمرکز خاصی روی تصفیه آب و پساب کرده است. یکی از ویژگی‌های این دستگاه عدم استفاده از مواد شیمیایی است به‌طوری که فرآیند تصفیه در این دستگاه کاملا به صورت زیستی انجام می‌شود. ما با این روش توانسته‌ایم COD (آلوده‌ترین ماده موجود در پساب) حدود 20 هزار را بین 60 تا 70 درصد کاهش داده و تا حدود 7000 تا 8000 پایین بیاوریم که به‌مرور تصفیه پساب باعث روشن‌تر شدن رنگ آب باقی مانده می‌شود.» کاویتاسیون، به‌روزترین و جدیدترین روش برای تصفیه آب و پساب در دنیا به شمار می‌رود. این دستگاه به صورت سیرکوله (سیکلی) کار می‌کند البته بسته به پسابی که باید تصفیه شود، می‌توان به‌طور مداوم هم از این دستگاه استفاده کرد. به گفته کاشانچی، این دستگاه از یک مخزن اصلی تشکیل شده که در نمونه‌های صنعتی، یک مخزن اولیه و مخزن ثانویه هم در کنار آن تعبیه می‌شود. در نمونه‌های صنعتی، آب و پساب به‌طور خودکار وارد این مخزن شده و به صورت پمپی بعد از تصفیه، تخلیه شده و دوباره مواد پساب خام بارگیری می‌شود.
او ادامه می‌دهد: «برخی پساب‌ها، بسته به نوع پساب و غلظتی که دارند، نیاز به گردش جریان در زمان‌های مختلفی پیدا می‌کنند و برخی پساب‌ها نیز به‌طور تداومی تصفیه می‌شوند. در این روش، دیگر مخزنی در دستگاه وجود ندارد و مستقیم در جلوی راه پساب، رآکتور کاویتاسیون را قرار می‌دهیم که تصفیه شده و به سیکل شرکت بازمی گردد. کاویتاسیون داخل رآکتور کاویتاسیون انجام می‌شود. گاهی نیاز است این فرآیند تصفیه را بارها انجام داد تا مایع باقی مانده کاملا شفاف ایجاد شود. از ویژگی‌های مهم دستگاه کاویتاسیون تولید شده می‌توان به خاصیت سفارشی‌سازی شدن آن اشاره کرد که طبق نیاز مشتری و در ابعاد مختلف می‌توان آن را تولید کرد بدون اینکه بازدهی و بهره‌وری آن کم شود.» کاشانچی اضافه می‌کند: «این دستگاه کاویتاسیون در فرآیند تصفیه، یا لجن تولید نمی‌کند یا اینکه حجم لجن تولید شده بسیار پایین است و رادیکال‌های OH که داخل رآکتور کاویتاسیون تولید می‌شود، باعث اکسیداسیون شدید مواد شده و درنهایت با تبدیل به گاز و انرژی از بین می‌روند. مایع شفاف تصفیه‌شده‌ای که توسط این دستگاه تولید می‌شود، بسته به کالیبراسیونی که انجام می‌شود، به مخزن ثانویه یا سیکل آبی شرکت برمی‌گردد که هم در مصرف آب صرفه‌جویی می‌کند و هم محیط‌زیست به خطر نمی‌افتد یا اینکه در بخش کشاورزی یا محیط‌زیست از آن استفاده می‌شود.»
او اشاره می‌کند که تصفیه پساب شرکت‌های مختلف بسته به اینکه میزان آلاینده‌های موجود در پساب‌ها متفاوت است با روش‌های مختلفی در رآکتور کاویتاسیون قابل تصفیه است. به‌عنوان مثال در تصفیه پساب فلزات سنگین، می‌توانیم به صورت اکسید و با استفاده از جاذب‌های خاص، از داخل پساب جداسازی کنیم یا اینکه ته‌نشین شوند. یکی از مهم‌ترین کارهایی که در تصفیه پساب در صنایع نفت انجام می‌شود، گوگردزدایی از نفت است. در حال حاضر، گوگرد در صنایع نفتی به روش‌های زیستی و شیمیایی شدیدی انجام می‌شود که هم زمانبر و هم هزینه‌بر است اما با انجام روش کاویتاسیون، به‌راحتی می‌توان گوگردزدایی از نفت را انجام داد و گوگرد را کاملا اکسید کرد. مدیر فنی این شرکت فناوری مدعی است که نمونه مشابهی از دستگاه کاویتاسیون در داخل کشور تولید نمی‌شود اما نمونه‌های خارجی آن در دنیا وجود دارد اما وارداتی از این دستگاه در داخل کشور نداریم و ما با تولید و بومی‌سازی این دستگاه توانسته‌ایم نیاز داخل را برآورده کنیم.