کاربرد های فناوری نانو در آب و آبیاری

در دو دهه اخیر ، پیشرفت های وسیعی در زمینه فناوری وسایل و مواد با ابعاد بسیار کوچک بدسه آمده است و بشر را در آستانه تحول عظیمی قرار داده است .

فناوری نانو هیچ زمینه علمی را به حال خود رها نکرده است . علوم کشاورزی نیز از این قاعده جدا نیستند . با توجه به کاررد موثر فناوری نانو در بخش کشاورزی و منابع طبیعی ، بسیاری از کشورها سرمایه گذاری های هنگفتی در این زمینه انجام داده اند .

وزارت جهاد کشاورزی نیز در زمینه فناوری نانو در سال های اخیر فعالیت های گسترده ای انجام داده است . هدف وزارت جهاد کشاورزی آن است که این فناوری در تمام زیربخش های کشاورزی به کار گرفته شود .

در حال حاضر فناوری نانو در حوزه های مختلف کشاورزی شامل حفظ نباتات ، صنایع غذایی ، علوم دامی ، آب و آبیاری ، کشاورزی دقیق ، زراعت و باغبانی ، ماشین آلات کشاورزی و بازیافت مواد کاربرد دارد .

آب و آبیاری

استفاده از فناوری نانو برای تولید قطره چکان ها ی تنظیم کننده ی فشار و مقاوم به نفوذ ریشه و همچنین برای تولید لوله های پلاستیکی تراوا و لوله های رسی ، از مهم ترین دستاورد های فناوری نانو در علم آبیاری می باشد ، که با استفاده از آن ها راندمان آبیاری از ۴۰ – ۳۰ درصد به ۹۳ – ۹۲ درصد افزایش می یابد . با توجه به اینکه ۹۴ درصد از منابع آبی کشور در بخش کشاورزی مصرف می شود و با وجود خشکسالی های پی در پی ، این میزان افزایش در راندمان مصرف آب می تواند کمک زیادی به خروج از بحران آب نماید . در این زمینه ، استفاده از یک هسته نانویی برای آمیخته شدن پلاستیک و علف کش در هنگام ساخت لوله های پلاستیکی سبب شده است که از تجمیع ریشه وشکسته شدن لوله هنگام استفاده از آن در آبیاری زیرزمینی جلوگیری شود .

با استفاده از فن آوری نانو ، امکان ساخت مواد پوششی جدید و کارآمد برای پوشش درون لوله های فلزی فراهم گردیده است . این مواد پوششی به منظور جلوگیری از خوردگی ناشی از سیالات و کاهش زبری جداره لوله ها به کار می روند .

از آنجاییکه ۹۵ درصد از آب های موجود در جهان را آب های نامتعارف تشکیل می دهد لذا می توان با استفاده از نانوذرات و نانوفیلتر ها امکان تصفیه و بهسازی آب را با سرعت و دقت بیشتر فراهم کرد . نانو فیبرهای اکسید آلومینیوم با اندازه های ۲ نانومتر ، قادرند ویروس ، باکتری و کیست های درون آب را از بین ببرند . کشورهایی چون هند و آفریقای جنوبی با همکاران آلمانی خود و با تخصیص منابع مالی هنگفت چند میلیون دلاری از بودجه تحقیقاتی خود ، توانسته اند گام های موثری را در این مسیر بردارند .

نمک زدایی و تصفیه اقتصادی تر آب ها جهت شرب و کشاورزی با استفاده از فناوری نانو نیز مدنظر قرار گرفته است . سازمان ملل پیش بینی کرده که در سال ۲۰۲۵ میلادی ، ۴۸ کشور جهان (معادل ۳۲ درصد جمعیت جهان) دچار کمبود آب آشامیدنی و کشاورزی می شوند ، لذا تخلیص و نمک زدایی آب به کمک فناوری نانو اهمیت زیادی دارد . سامانه های نانویی طراحی شده می توانند آب دریا را با صرف انرژی ۱۰ برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس ، و ۱۰۰ برابر کمتر از دستگاه تقطیر ، نمک زدایی کنند .

بی خطر ساختن مواد آلاینده آب و خاک و قابلیت بازیافت آن ها با استفاده از فناوری نانو امکان پذیر است . علاوه بر این می توان با استفاده از پلیمر ها و مواد کامپوزیت ، سوپرجاذب های آب را ساخت و از آن ها به منظور ذخیره و حفظ رطوبت بیشتر در خاک ، به ویژه در مناطق خشک و کم آب ، استفاده نمود .