جای خالی نانو در فعالیت‌های معدنی و زمین‌شناسی

در کارگاه آموزشی سازمان نظام مهندسی معدن تهران مطرح شد:

جای خالی نانو در فعالیت‌های معدنی و زمین‌شناسی

 چهارمین کارگاه آموزشی با موضوع نانو فناوری در علوم‌زمین از سوی سازمان نظام مهندسی معدن استان تهران برگزار شد.

در این کارگاه، که تعدادی از کارشناسان، دانش‌آموختگان و همچنین فعالان حوزه معدن و صنایع معدنی حضور داشتند توضیحاتی درباره علوم نانو فناوری و همچنین مزیت‌های استفاده از آن مطرح شد که از جمله مهم‌ترین آنها به‌دست آمدن اطلاعات قابل استناد و دقیق و همچنین کم شدن هزینه‌ها بود. این برنامه آموزشی از سوی مرضیه مرادیان، کارشناس زمین‌شناسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی در ۲ بخش اجرا شد. در قسمت نخست برنامه توضیحات کلی درباره علم نانو بیان شد تا افراد حاضر در جلسه با آن آشنا شوند و در قسمت دوم به تشریح کاربردهای آن در علوم‌زمین پرداخته شد.
تغییر خواص مواد در مقیاس نانو
کوروش شعبانی، نایب‌رییس سازمان نظام مهندسی معدن استان تهران درابتدای این جلسه درباره برگزاری کارگاه‌های آموزشی از سوی این سازمان توضیحاتی ارائه کرد و گفت: برای استفاده کارشناسان و افراد علاقه‌مند به کارگاه‌های آموزشی، سازمان نظام مهندسی معدن استان تهران، برنامه‌ریزی‌هایی تا پایان امسال انجام داده و درباره موضوعات مختلف همچون اکتشاف، استخراج و نیز براساس پیشنهادات و موضوعاتی که از سوی کارشناسان این حوزه مطرح شود، کارگاه‌هایی برگزار می‌کند. در ادامه مرضیه مرادیان، مجری این کارگاه آموزشی نیز گفت: بسیاری از افراد ذهنیت خاصی درباره نانو فناوری نداشته و با کاربردهای آن آشنایی کافی ندارند.
او ادامه داد: نخستین بار در سال ۱۹۹۷م موضوع «نانوفناوری» از سوی «ریچارد فیمن» مطرح شد و هم‌اکنون با وجود اینکه رشد بسیاری در تمامی علوم حاصل شده، اما از علم نانو و مواد مختلف زمانی که به مقیاس نانو می‌رسند و خواص آنها تغییر می‌کند، آگاهی کافی ندارند. در ایران نیز بسیاری از استادان و دانش‌آموختگان هستند که نانو و استفاده از آن برای علوم زمین باور نکرده و آن را تنها در علوم ریاضی، فیزیک، شیمی و مهندسی دنبال می‌کنند. این در حالی است که با استفاده از فناوری نانو می‌توان تحول بزرگی در علوم زمین ایجاد کرد. به گفته دانشمندان تا سال ۲۰۲۵م شناساندن علوم‌نانو به جهانیان به طول خواهد کشید و بعد از آن شاهد رشد چشمگیر آن خواهیم بود.
«نانوزمین» رشته دانشگاهی شد
مرادیان با بیان اینکه خوشبختانه ایران در بخش استفاده از نانوفناوری برای علوم زمین فاصله زیادی با دیگر کشورها ندارد، گفت: در سال ۱۳۸۶ که برای نخستین بار نانوفناوری در علوم زمین مطرح شد تنها چند کشور پیشرفته همچون امریکا و انگلستان در پژوهش‌های خود آن هم نه به شکل مداوم از علوم نانو استفاده می‌کردند. درحال‌حاضر نیز در هیچ دانشگاهی رشته تحصیلی با عنوان نانو زمین وجود ندارد و ما تلاش بسیاری برای ایجاد این رشته در دانشگاه آزاد و سراسری انجام داده‌ایم. البته ایران در این بخش توسعه و رشد خوبی همگام با کشورهای پیشرفته داشته است با این حال متاسفانه همانگونه که گفته شد، بسیاری از افراد آن را باور نداشته و فعالیت در این حوزه تنها به بخش نانوبیوزمین سازمان زمین‌شناسی و معدود کارمندان آن خلاصه می‌شود.
او ابراز امیدواری کرد روزی برسد که معدنکاران و زمین‌شناسان نیز به نانو فناوری روی آورده و از علوم روز برای پیشبرد اهداف بهره بگیرند. مرادیان درباره تعریف نانو فناوری اینگونه گفت: نانو یک ذره و ساختار نیست، بلکه فناوری استفاده از مواد در زمان رسیدن آنها به اندازه نانومتر یعنی یک‌میلیاردم‌متر است. این فناوری تلفیقی از ۴ رشته شیمی، فیزیک و زیست‌شناسی و مهندسی است. البته نباید فراموش کرد که نانو ذرات در برخی موارد مخاطراتی به همراه دارد و ممکن است باعث بروز بیماری شود و باید به شکل هدفمند از آن استفاده کرد.
وی بیان کرد: اهمیت نانوفناوری به حدی است که امروزه راه خود را در تمامی دانش‌ها باز کرده و نمی‌توان دانشی را مثال زد که نانو در آن جایگاه و کاربردی نداشته باشد. در واقع با استفاده از این علم، مواد بسیار محکم و سبکی قابل ساختن است.
مرادیان درباره دلایل استفاده از نانو اظهار کرد: با کوچکتر شدن اندازه ذرات تا مقیاس نانومتر، خاصیت‌های فیزیکی و شیمیایی آنها از جمله نقطه ذوب، خواص نوری، رنگ، واکنش‌پذیری، خواص مغناطیسی، رسانایی گرمای ویژه و… دستخوش تغییر می‌شود. به‌عنوان مثال فلز طلا زرد رنگ است اما زمانی که به مقیاس نانو می‌رسد، تغییر رنگ خواهد داشت.
مجری کارگاه گفت: از فناوری نانو برای کانی‌های فلزی نیز می‌توان استفاده کرد. به عنوان مثال فلزات سنگین همچون سرب، جیوه، کادنیوم و آرسنیک باعث آلودگی‌های زیست‌محیطی می‌شوند. بنابراین می‌توان با استفاده از این دانش، مکان قرارگیری و میزان آنها را مشخص کرد. هم‌اکنون روش معمول برای شناسایی این مواد در ایران «ICP» است. اما اگر روش مطلوبی موجود باشد که خبر از میزان فلز در محدوده معدنی به معدنکار بدهد بسیار مطلوب خواهد بود. به عنوان مثال با استفاده از این علم، غلظت سرب در پساب معدنی را در مدت زمان کوتاه و هزینه کم و قابل اعتماد با نانوسنسورهای رنگ‌سنجی می‌توان به‌دست آورد.
پی‌جویی کانسارهای فلزی
مرادیان درباره استفاده از نانوفناوری در پی‌جویی کانسارهای پنهان سولفید فلزی نیز اظهار کرد: در مقوله پی‌جویی و اکتشاف مواد معدنی، تکنیک‌های جدید نانوفناوری به همراه پیشرفت‌های انجام‌شده است. به گونه‌ای که با استفاده از تجهیزات جدید، امکان پی‌جویی کانسارهای پنهان طلا و فلزات پایه مدفون زیر سنگ‌های سترون و فاقد کانی را ممکن می‌کند. در واقع از نانوفناوری برای پی‌جویی، اکتشاف و فرآوری کانی‌های ارزشمند و جداسازی آنها استفاده می‌شود. همچنین برای پاکسازی محیط‌زیست از آلودگی‌های معدنی و فرآیندهای ژئوشیمیایی و مخاطرات از آن استفاده می‌شود.
او معتقد است فناوری نانو کاربردهای بسیاری در حوزه علوم زمین دارد؛ به گونه‌ای که می‌تواند منابع مالی بسیاری را جذب کند. محور اصلی در این بحث، چرخه جهانی عناصر، اکتشاف ذخایر پنهان فلزی و استفاده از منابع کم عیار و مسائل زیست‌محیطی است. استفاده از فناوری نانو در فعالیت‌های معدنی امکان فعالیت با صرف هزینه کمتر، دقت بیشتر، میزان آلودگی کمتر و همچنین کم شدن تعداد نیروی انسانی را ممکن می‌کند.
مرادیان افزود: استفاده از نانوفناوری برای پی‌جویی کانه‌زایی پنهان سولفید فلزی در اعماق زمین یکی دیگر از کاربردهای این علوم است و این روش می‌تواند تکمیل‌کننده ژئوفیزیک اکتشافی بوده و با استفاده از آن محل دقیق گمانه‌ها و آنومالی‌ها را مشخص کند.
در انتهای جلسه پرسش‌هایی از سوی شرکت‌کنندگان مطرح شد. در واقع سوال اصلی درباره میزان تفاوت سطح دانش و کارآیی سطح فناوری نانو با روش‌هایی بود که امروزه در بخش معدنکاری و علوم زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد. اینکه درحال‌حاضر امکان استفاده از نانو در معدنکاری تا چه حد امکان‌پذیر خواهد بود به عوامل مختلفی مانند تمایل معدنکاران برای استفاده از این روش بازمی‌گردد. البته این نکته که علم نانوفرآوری به‌عنوان یکی از علوم جدید در جهان به شمار آمده و راه طولانی برای شناساندن مزیت‌های آن نسبت به دیگر علوم دارد، موضوعی است که نباید از آن غافل ماند.
با توجه به تمامی مسائل مطرح شده در این کارگاه‌آموزشی می‌توان به این نتیجه رسید که با گذر زمان و پیشرفت در حوزه علوم مختلف امکان بهره‌وری از مواد معدنی و تولید محصولات با کیفیت و هزینه‌های کم فراهم می‌شود. اما اینکه معدنکاران و فعالان این حوزه چقدر به استفاده از این علوم تمایل داشته و همکاری لازم با کاوشگران و محققان را خواهند داشت، موضوعی قابل تعمق است.

Print Friendly, PDF & Email