فناوری نانو مشکل آبیاری را در کشاورزی حل کرد

فناوری نانو مشکل آبیاری را در کشاورزی حل کرد

محققان در یک تیم استارت آپی موفق به تهیه و تولید سوپرجاذب زیست تخریب پذیر با فناوری نانو شدند که به وسیله آن دیگر نیازی به آبیاری مداوم گیاهان نیست.
یکی از دغدغه های کنونی در حوزه کشاورزی، آبیاری گیاهان در زمانی است که امکان آبرسانی به آنها وجود ندارد و در مواردی نیز آبیاری بیش از حد گیاه را از بین می برد. در همین راستا یک تیم استارت آپی در دانشگاه صنعتی امیرکبیر درصدد برآمد تا مشکل آبیاری، کوددهی و دربرخی موارد تغذیه گیاه با مواد مغذی را با فناوری نانو مرتفع کند.

تیم استارت آپی «آب بان» متشکل از علی براهینی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پلیمرو رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر، ساناز داورزنی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر سعید پورمهدیان عضو هیئت علمی این دانشگاه موفق به تهیه و تولید سوپرجاذب های کشاورزی شدند که با فناوری نانو و از مواد زیست تخریب پذیر در آن بکار برده اند.

خداحافظی با آبیاری مداوم

سوپر جاذب کشاورزی،  پلیمر تجزیه پذیری است که توانایی جذب آب تا ۳۰۰ برابر وزن خود را دارد. بازده های آبیاری  این گیاه با این محصول می تواند بین دو تا سه هفته افزایش یافت.
در واقع با افزودن نانوذرات به این سوپر جاذب ها، محصول در خاک دیرتر له می‌شود و از منظر توانایی در جذب دوام بیشتر پیدا می کند.این ماده به دلیل قیمت ارزان خود این قابلیت را دارد که به عنوان یک سیلرنیز عمل کرده و قیمت محصول را کاهش دهد. با توجه به کمبود روزافزون آب موجود برای آبیاری مزارع و زمین های کشاورزی ساخت و تولید چنین سوپرجاذب هایی می تواند در کاهش مصرف آب تاثیرگذار باشد.
این سوپرجاذب علاوه بر آب و کود می تواند نیاز گیاه به مواد مغذی را تا حد مطلوبی تامین کند تا از نیاز زمین به کودهای حیوانی و شیمیایی کاسته شود.
صنایع کشاورزی، صنایع گلخانه ای، گیاهان و گلهای آپارتمانی، حوزه های کاربرد این سوپرجاذب به شمار می رود.

کاهش میزان مصرف آب تا ۷۰ درصد، کاهش میزان مصرف کود، افزایش بازدهی زمین های کشاورزی، تقویت رشد گلها و گیاهان خانگی، افزایش تخلخل در خاک و هوادهی بیشتر و افزایش قوه نامیه بذر از ویژگی ها و قابلیت های این سوپرجاذب ها به شمار می رود.

با توجه به افزایش قابل توجه قیمت آکریلیک، هزینه تولید محصولات مشابه برای سایر تولید کننده های داخلی نزدیک به ۱۲۰ تا ۱۳۰ هزار تومان است
در حالی که با توجه به ملاحظات بازاری و فنی، استفاده از نانومواد قیمت این سوپرجاذب نزدیک به ۸۰ تا ۹۰ هزار تومان برای هر کیلو هزینه خواهد داشت.
این نشان می دهد که حداقل ۳۰ درصد کمتر از نمونه های مشابه داخلی و خارجی در تولید سوپرجاذب ها هزینه خواهد شد.

صرفه جویی در مصرف آب

علی براهینی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر یکی از اعضای این تیم استارت آپی در خصوص سوپر جاذب کشاورزیگفت: ما توانستیم با استفاده از فناوری نانو، موادی را در قالب یک سوپر جاذب تولید کنیم که می تواند ۳۰۰ برابر وزن خود، آب را جذب کند.

وی با بیان اینکه این سوپر جاذب در کنار ریشه گیاه قرار می گیرد، افزود: در زمانهایی که نیاز به آب باشد گیاه به واسطه این سوپر جاذب تغذیه می کند.
براهینی با تاکید بر اینکه سوپر جاذب کشاورزی که در دانشگاه امیرکبیر طراحی و تولید کرده ایم سطح کاربردی وسیعی در زمینهای کشاورزی نیز دارد، ادامه داد: به واسطه آن می توان در مصرف آب صرفه جویی کرد و آب به صورت منظم به گیاه رسانده شود.

وی با اشاره به نوآوری سازه در این سوپر جاذب ها گفت: ما توانستیم به این محصول، کود اضافه کنیم تا علاوه بر آبرسانی به گیاه، مسئولیت کودرسانی را داشته باشد.
براهینی تصریح کرد: با استفاده از این سوپر جاذب که عمری ۵ ساله دارد علاوه بر آب، کود مورد نیاز گیاه تامین می‌شود؛ با یک تیر، دو نشان.
وی با تاکید بر اینکه این سوپر جاذب هوشمند است و می تواند رطوبت خاک گیاه را حفظ کند، افزود: از این سوپر جاذب می توان برای گیاهان مختلف استفاده کرد.

این محقق با تاکید بر اینکه از مواد پلیمری آکریلیک که نوعی پلیمر زیست تخریب پذیر است، استفاده شده،
گفت: این پلیمر بعد از ۵ سال به خاک باز می گردد و هیچ مشکل زیست محیطی را برای زمین بوجود نمی آورد.
به گفته وی، این سوپر جاذب با فناوری نانو تولید شده و در آن از نانو سیلیکا استفاده شده است که این قدرت جذب آب و استحکام سوپر جاذب را افزایش می دهد.
وی با بیان اینکه این محصول با موفقیت روی ۴ نوع گیاه سانسوریا آزمایش شده است، گفت: این محصول حاوی کودهای نیتروژن، فسفر و پتاسیم است.

براهینی با تاکید بر اینکه نانو سیلیکای استفاده شده در این سوپر جاذب اندازه ۵۰ نانومتری دارد، افزود: با توجه به تحقیقات انجام شده زیر ۲۰۰ نانومتر بحث سمیت نانوذرات مورد مناقشه است.
با این وجود این نانوذرات کمترین سمیت را در میان سایر نانوذرات دارند و با توجه به کاهش احتمال جذب از خاک به گیاه و از گیاه به انسان به نظر می رسد احتمال بسیار کمی برای آسیب رسانی به انسان وجود داشته باشد.
به گفته وی تاکنون استاندارد یا ممنوعیت مشخصی در استفاده از این نانوذره ممنوع نشده است. اگر چه مطالعات این تیم در این خصوص همچنان ادامه دارد.

تصمیم گیری برای تولید انبوه

تیم  استارت آپی «آب بان» قادر است با توجه به کشش بازار، در آینده ای نزدیک یک پایلوت ۵ کیلوگرمی در روز تولید کنند و در تامین زنجیره مواد اولیه خود با حفظ کیفیت بدنبال مواد ارزان تر باشند.

مطالب مفید دیگر :

انواع لوله پلی اتیلن آبیاری – آبیاری هوشمند، دوستدارِ منابع آب! – فناوری نانو وکشاورزی – آبیاری و انواع آن – چه نوع آبیاری را برای زمین خود انتخاب کنیم؟