به گزارش خبرنگار مهر، با صنعتی شدن جهان، هوای پاک به رویایی دست نیافتنی تبدیل شده است. این روند که از قرن بیستم آغازشده در قرن جدید و به خصوص طی سال های اخیر با گسترش فرایند صنعتی شدن کشورهای مختلفی از جمله چین و هند شدت گرفته است.
این دو کشور نمونه هایی موفق از اقتصادهایی در حال رشد و بزرگ جهان به شمار می روند که با تکیه بر جمعیت کلان خود در زمینه های مختلف صنعتی رشد کرده اند.
البته دستیابی به موفقیت اقتصادی تنها یک روی سکه برای این کشورها است. هند و چین در حین صنعتی شدن با چالش های متعددی دست و پنجه نرم می کنند که یکی از مهم ترین آنها آلودگی هوا است.
دهلی نو و پکن از جمله آلوده ترین شهرهای جهان به شمار می روند و هر ساله با شروع فصل سرما این چالش به اوج خود می رسد. البته دولت های چین و هند نیز در این زمینه بیکار نمانده اند و سعی دارند با روش های مختلف آب وهوای خود را پاک کنند.
المپیک ۲۰۰۸ انگیزه ای برای پاکسازی آب وهوا
تلاش های چین برای پاکسازی آب وهوا سابقه ای طولانی دارد. یکی از نمونه های قدیمی این تلاش مربوط به دستکاری وضعیت آب وهوا برای مراسم المپیک ۲۰۰۸ میلادی بود. در همین راستا ساز چین برای جلوگیری از بارش باران روی استادیوم ۹۱ هزار نفری طرحی ۳ مرحله ای را آغاز کرد.
نخست دفتر اصلاح آب و هوای پکن با استفاده از ماهواره، هواپیما، رادار و یک ابررایانه IBM آب و هوای منطقه را ردیابی کرد. با کمک این روند منطقه ای به مساحت ۴۴ هزار کیلومتر مربع با دقت بالا مدلسازی شد تا به این ترتیب آب و هوای هر کیلومتر به طور ساعتی پیش بینی شود.
به نوشته نشریه ایندپندنت ژانگ کیانگ، معاون اداره تغییرات آب و هوای پکن، تاکید داشت که استفاده از یدید نقره برای پراکنده کردن باران و ابرها هیچ خطر زیست‌محیطی وجود ندارد، زیرا تنها یک گرم از این ماده شیمیایی در هر کیلومتر مربع آزاد می‌شود که سطحی امن برای انسان است.
طی این پروژه راکت هایی از ۲۱ نقطه در شهر شلیک شدند و کمربند باران را رهگیری کردند و قبل از رسیدن به پایتخت باعث بارش باران های زودرس شدند. شهر بائودینگ، در جنوب غربی پکن، حدود ۱۰۰ میلی‌متر بارندگی داشت، اما در پایتخت، باران متوقف شد.
استفاده از داده های کلان برای مقابله با آلودگی هوا
۵ سال بعد دولت چین با آغاز یک طرح ملی کارزار علیه آلودگی را اعلام کرد. این طرح شامل اقدامات مختلفی از جمله ارتقای قوانین مربوط به فعالیت های آلاینده، تغییر مکان کارخانه ها از مناطق پر جمعیت و تامین یارانه دولتی برای کشاورزان بود.
اقدامات مذکور تاثیری ماندگار داشت و کیفیت هوا بین ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۷ میلادی در شهرهای شمال چین ۳۵ درصد بهبود یافت. اما چین همچنان با مشکل کیفیت هوا روبرو بود.
این درحالی است که بهبود بیشتر این روند با چالش هایی روبرو بود زیرا اقدامات انجام شده تا آن نقطه بسیار ساده بودند. اما برای تعیین قوانین موثر به داده هایی قدرتمند درباره منابع آلودگی نیاز است.
برای این منظور دولت چین پوشش رصد کیفیت هوای خود را ارتقا داد. بین سال های ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۰ میلادی تعداد ایستگاه های رصد هوا از ۶۶۱ به ۱۸۰۰ واحد رسید. پس از آن چالش پیش رو در دسترس بودن داده ها نبود، بلکه شیوه استفاده از آن بود.
برای کمک به استفاده از پتانسیل واقعی داده ها، یک پروژه آزمایشی در شهر سونگچو با جمعیت ۷ میلیون نفر در حومه پکن برگزار شد. در این طرح چند منبع داده کیفیت هوا ترکیب شد تا به رگولاتورها کمک کند قوانین بهتری وضع کنند.
قبل از شروع پروژه در سال گذشته، مجریان به طور تصادفی در مکان های ساخت و ساز، صنعتی و تجاری شهر بررسی هایی انجام می دادند تا از رعایت مقررات کیفیت هوا اطمینان حاصل کنند.
طبق گزارش بانک جهانی در فوریه ۲۰۲۱ میلادی این تیم یک پلتفرم داده جدید ساخته که داده های آنی را برای نقشه کیفیت هوا در سراسر این شهر دریافت می کند. در مرحله بعد برای پر کردن شکاف داده های مربوط به ایستگاه‌های نظارت دولتی ثابت، ابزارهای سیار مخصوصی روی ۵۰تاکسی نصب شدند. این تاکسی ها روزانه به طور متوسط ۵ هزار کیلومتر را طی می‌کردند. هر دستگاه هر ۳ ثانیه یک بار وضعیت هوا را می سنجید. در نتیجه این روند حجم وسیعی از داده ها و نمایش لحظه ای محلی از کیفیت هوا در سراسر شهر به دست می آمد.
در مرحله بعد داده ها فشرده شدند و پلتفرم به طور خودکار نقاط حساس تمرکز آلودگی را ردیابی کرد و در نهایت داده های مذکور از طریق یک اپ ساده به مجریان ارائه می شد.
نتایج طرح سه ماه پس از راه اندازی آن خارق العاده بود. به طوریکه مجریان توانستند با مراجعه به ۷۰ درصد از نقاط تمرکز آلودگی، مراکز انتشار گازهای گلخانه ای را بیابند. در حال حاضر بیش از ۴۰۰ نقطه حساس به بازرسان گزارش می شود و این امر به بهبود عملکرد سیستم کمک می کند.
این طرح نشان دهنده ارزش سرمایه گذاری در فناوری رصد کیفیت هوا است، حال آنکه حدود نیمی از دولت های سراسر جهان در چنین فناوری هایی سرمایه گذاری نمی کنند.
باران مصنوعی برای پاکسازی یک روزه
علاوه بر این موارد چین سال گذشته بارش مصنوعی نیز ایجاد کرد. طبق پژوهشی که در دسامبر ۲۰۲۱ میلادی منتشر شده، مقامات آب و هوایی چین یک روز قبل از برگزاری مراسمی ملی در یکم جولای ۲۰۲۱ آب و هوای پکن را دستکاری کردند. در حقیقت آنها شب قبل یک عملیات وسیع باروری ابرها را انجام دادند تا آلودگی هوا کاهش یابد.
باروری ابرها روشی است که طی آن مواد شیمیایی مانند ذرات بسیار ریز یدید نقره به ابرها افزوده می شوند. در نتیجه این روند قطرات آب اطراف ذرات جمع می شوند و احتمال بارش افزایش می یابد.
همچنین به گفته محققان بارش مصنوعی حاصل از این فرایند سبب شد سطح آلاینده های ۲.۵ PM بیش از دو سوم کاهش یابد و شاخص کیفیت هوا از معمولی به خوب برسد.
این درحالی است که دولت چین سال گذشته برنامه هایی برای گسترش برنامه آزمایش اصلاح وضعیت آب و هوا در منطقه ای به مساحت ۵.۵ میلیون کیلومتر مربع اعلام کرد.
چین تا سال ۲۰۲۵ سیستم اصلاح آب و هوا را توسعه می دهد
طبق اطلاعات موجود شورای ملی جمهوری خلق چین در ۲ دسامبر ۲۰۲۰ میلادی طرح اقداماتی برای اصلاح وضعیت آب و هوای کشور را مطرح کرد.
چین قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ میلادی یک سیستم اصلاح آب و هوا توسعه دهد که دستاوردهای مهمی برای تحقیقات بنیادین و R&D در فناوری های کلیدی، بهبود مستمر مدرن سازی و اصلاح سرویس ها و غیره در برخواهد داشت.
قرار است با اجرای این برنامه تا ۲۰۳۵ میلادی طرح اصلاح آب و هوای چین از لحاظ عملیات، فناوری ها و سرویس ها به مرحله پیشرفته ای در سطح جهان برسد.
اسلحه های ضد دود راهی برای کاهش گرد و غبار
هند نیز دیگر کشوری است که با آلودگی هوای فزاینده دست و پنجه نرم می کند. دولت هند نیز مانند چین از روش های مختلفی برای مقابله با این چالش استفاده می کند. ماشین های پاکسازی خیابانی، توپ های آب و اسلحه های ضد دود بخشی از تجهیزاتی هستند که به طور رسمی در پایتخت هند به کار گرفته شدند تا آلودگی هوا طی روزهای زمستانی را کاهش دهند.
در همین راستا طبق گزارش نشریه ایندین تایمز، در اواخر سال ۲۰۲۱ میلادی «شرکت قطار ریلی دهلی» برای کاهش آلودگی آب و هوا ۱۴ اسلحه ضد دود را به خدمت گرفته تا گردو غبار آلاینده در اماکن احداث زیربنا برای خط ریل مترو را کاهش دهد.
اسلحه های ضد دود در حقیقت ماشین هایی هستند که گاه به گاه مه نازکی منتشر می کنند تا احتمال انتشار آلودگی هوا در اماکن ساخت و ساز را بررسی کند. این ماشین ها می توانند در فاصله ۷۰ تا ۱۰۰ متری مه را پراکنده کنند. یک اسلحه ضد دود قادر است منطقه ای به مساحت ۲۰ هزار متر مربع را پوشش دهد.
جالب آنکه تمام روش های گفته شده از جمله استفاده از اسلحه های ضد دود در شهرهای مختلف ایالت ماهاشترا نیز به زودی به کار گرفته می شود.
از سوی دیگر تقریباً تمام سازمان های محلی شهری پیشنهاد کرده اند از این اقدامات به عنوان بخشی از یک طرح برای کاهش آلودگی هوا به کار روند. برنامه مرکز ملی هوای پاک بودجه این اقدامات را فراهم می کند.
این درحالی است که در ۲۰ دسامبر ایالت ماهاراشترا طرحی برای سیستم واکنش سریع راه اندازی کرد که مشابه طرح دهلی برای مقابله با آلودگی بود. به عنوان مثال با افزایش میزان آلایندگی ایالت های دهلی، هریانا و اوتار پرادش محدودیت هایی بر فعالیت های آلاینده ها مانند ساخت و ساز، ترکیب سیمان و استفاده از ژنراتورهای بنزینی وضع می کنند.
البته باید توجه داشت اقداماتی مانند پاشیدن آب و استقرار اسلحه های ضد دود در بازه زمانی ۴۸ ساعته و زمانی ا جرا می شوند که آلودگی هوا اوج بگیرد.
برج هایی که آلودگی را تصفیه می کنند
یکی دیگر از طرح های اجرا شده در دهلی نو برای کاهش آلودگی نصب برج دود است. در سال جاری میلادی نخستین برج دود این کشور به طور آزمایشی برای هوای فضایی به شعاع یک کیلومتر اطراف یک سازه راه اندازی شد. این ابزار می تواند هزار متر مکعب هوا را در هر ثانیه تصفیه کند.
در همین راستا قرار است داده های این آزمایش برای تعیین کارآمدی آن بررسی شود. اگر این پروژه موفقیت آمیز باشد در نقاط دیگر شهر نیز برج های دود نصب می شود.
برج مذکور پشت ایستگاه مترو نصب شده و ۲۴.۲ متر ارتفاع دارد. هزینه کل این پروژه طی دو سال حدود ۲۰ کرور است.این ابزار بخشی از یک پروژه آزمایشی جهت ارزیابی کاهش آلودگی هوا در مناطق شهری است. این آزمایش طی دوسال انجام می شود.
طرح هند برای کاهش آلودگی هوا در هر منطقه
در این میان نشریه ایندین اکسپرس نیز اعلام کرده دولت هند طرح ملی هوای پاک ( NCAP ) را در سال ۲۰۱۹ میلادی آغاز و آن را در ۱۳۲ شهر اجرا کرده که وضعیت آب و هوای آنها در ۵ سال متوالی پایین تر از سطح استاندارد بوده است اما از آنجا که در شهرهای مختلف عوامل مختلفی به آلودگی هوا منجر می شوند، دولت به دنبال کاهش آلودگی هوا در جریان هوای منطقه ای است. کارشناسان طی سال های گذشته از دولت خواسته بودند به جای تمرکز روی کاهش آلودگی هوا درشهرها و مناطق به طور جداگانه، روی جریان های هوای منطقه ای تمرکز کند.
در این روش سیاستگذاران برای کاهش آلودگی هوا با توجه به ویژگی های جغرافیایی، آب وهوایی و عواملی که جریان هوای هر منطقه را آلوده می کند، اقداماتی خاص در نظر می گیرند.
تبدیل آلاینده ها به کاشی !
در این میان استارت آپ های متعددی در این کشور روی کاهش آلودگی هوا با کمک فناوری تمرکز کرده ا ند. به نوشته بی بی سی یکی از این استارت آپ ها به جوانی به نام آنگد دریانی تعلق دارد که یک سیستم ساده و ارزان قیمت برای جذب آلودگی ساخته است. او هنگام مطالعه در انستیتو فناوری جورجیای آمریکا یک سیستم تصفیه خارجی ساخته که ذرات و آلاینده های هوا را حذف می کند. این دستگاه ذرات آلاینده را جذب و در یک محفظه جمع آوری می کند و در عوض هوای پاک را رها می کند. او در سال ۲۰۱۷ میلادی استارت آپ «پران» را با هدف ایجاد یک دستگاه تصفیه هوای خارجی کارآمد راه اندازی کرد. هدف پران طراحی نخستین دستگاه پاکسازی هوای بدون فیلتر جهان است که قادر به تصفیه هوا است.
دستگاه های تصفیه هوای فعلی به شدت گران و بزرگ هستند. بنابراین اتصال آنها به ساختمان ها کار سختی است. اما دستگاه پران با ارتفاع ۱۷۶ سانتیمتر را می توان به آسانی روی چراغ های خیابانی، بلوک های ساختمانی و مدارس نصب کرد. هزینه نصب دو دستگاه از قیمت جدیدترین دستگاه آیفون پرو یعنی ۱۸۳۰دلار نیز کمتر است.
فقط یک دستگاهی که دریانی ساخته می تواند ۳۰۰ مترمربع هوا در دقیقه را پاکسازی و ۱۱۵۴۰ سانتی مترمکعب آلاینده را حذف کند. اتاقک جمع آوری آلاینده ها باید هر ۲تا ۶ ماه تخلیه شود. دریانی و تیمش به جای دور ریختن آلاینده ها از آنها استفاده می کنند. آنها کربن جمع آوری شده را به شرکت دیگری به نام کربن کرافت دیزاین می دهند که آلاینده های پودرشده را به کاشی های تزیینی تبدیل می کند.
پران مرحله اول جمع آوری سرمایه را پشت سر گذاشته و معادل ۱.۵ میلیون دلار از سرمایه گذاران جمع آوری کرده است. دریانی تصمیم دارد با استفاده از این بودجه طرح را آزمایش کند و آن را در مدارس، هتل ها و پروژه های صنعتی در سراسر هند به کار گیرد.