تکنولوژی تولید انرژی تجدیدپذیر و آب شیرین از امواج دریا

سیستمی متفاوت در آب‌های ساحلی استرالیا نصب شده که از امواج دریا، تولید انرژی می‌کند. فرآیند تولید انرژی، عاری از هر گونه آلودگی زیست‌محیطی است و همچنین آب دریا را می‌تواند تصفیه کند و نمک آن را بگیرد.تکنولوژی به کار رفته، CETO، با الهام از الهه دریای یونانی‌ها نام گرفته و توسط شرکت انرژی امواج Carnegie توسعه یافته است. 

تفاوت سیستم CETO با دیگر ابزارهای تولید انرژی از امواج، عملکرد آن در زیر آب و وصل شدن آن به بستر دریاست. چند شناور مستغرق به قسمت‌های پمپ کف اقیانوس متصل هستند و هنگام حرکت امواج، نیرو را به پمپ‌ها منتقل می‌کنند. پمپ‌ها  به صورت پرفشار، آب را از طریق لوله‌های زیر دریا به ساحل منتقل می‌کنند و توربین‌های آبی به گردش درمی‌آید. تولید انرژی الکتریکی از این طریق، آلودگی در پی ندارد. به علاوه، با استفاده از آب پرفشار، می‌توان با فرآیند اسموز معکوس، نمک آب را گرفت. شیرین کردن آب با روش‌های دیگر، با پمپ‌های الکتریکی انجام می‌شود که برای به حرکت درآوردن آن‌ها نیاز به مصرف سوخت است که تولید گازهای گلخانه‌ای را در پی دارد؛ امّا در این روش هیچ‌گونه آلودگی تولید نشده و از این نظر، کاهش گازهای گلخانه‌ای را در پی دارد.

منبع: http://ecogeek.ir

تکنولوژی نوین :صرفه جویی قابل توجه آب با تولید علوفه گلخانه ای بجای علوفه مزرعه ای

یکی از راهکارها برای برون رفت کشور ار تبعات ناشی از بحران آب:

صرفه جویی700000000 (700 میلیون) لیتری مصرفی کشاورزی به ازای احداث هر واحد تولید علوفه گلخانه ای در دو سال با استناد به: مقاله گلخانه تولید علوفه -مجله سنبله -آبان ماه 1389

منبع : http://www.sabzfamco.com/fa/?p=pages&ID=209

راهکار فناورانه: نمک زدایی آب دریا با صرف کمترین انرژی الکتریکی

بخش عمده‏ ای از سطح سیاره زمین را آب فرا گرفته است. با این همه، نزدیک به 97 درصد این آب‏ها شور و غیر قابل نوشیدن‏اند و از 3 درصد باقی مانده نیز بخشی به صورت یخ زده و غیر قابل مصرف در قطب‏ها و بر فراز قله کوه‏ها وجود دارد...ابتکار جدید دو مهندس کانادایی به نامهای «بن آسپارو» و «جاشوا زوشی» در زمینه شیرین کردن آب دریا که از نظر مصرف انرژی، بسیار مقرون به صرفه و از نظر هزینه‏ ها نیز کاملا اقتصادی و ارزان است:

کلیات مراحل این روش ابتکاری :

1- انتقال  آب دریا به درون یک استخر کم‏ عمق و با کف سیاه‏رنگ تا میزان غلظت نمک موجود در آب دریا از 3.5 درصد اولیه (حالت طبیعی) به بیش از 20 درصد افزایش یابد (بدون اینکه هیچ‏گونه برق یا هر انرژی دیگری غیر از انرژی رایگان خورشیدی برای تبخیر آب شور استفاده شود)

2- استفاده از یک نوع مدار الکتریکی طبیعی برای تصفیه آب با صرف کمترین انرژی الکتریکی: چهار جریان آب وارد شده از چهار استخر مختلف در محلی به نام «پل‏های یونی» که از جنس پلی آستیون است،به واسطه تفکیک شدن یون‏های سدیم و کلرید در منطقه پل‏های یونی تقویت شده، آب شیرین و بدون نمکی در بخشی از مدار به دست می‏ آید.

منبع: http://www.tebyan.net به نقل از مجله دانشمند

راهکار تغییر الگوی کشت: تولید گل محمدی مقاوم به شوری و کم آبی

دکتر ایرج رستگار، مدیر یکی از مراکز بیوتکنولوژی کشور:

گل محمدی تولید شده توسط ما مقاوم به شوری و کم آبی است و صرفا نقش سبزینگی ندارد و به دلیل کارآمدی اقتصادی و ارزش افزوده زیادش می توان از آن اسانس تام گرفت....اسانس تام به ازای هر یک کیلو 9 هزار یورو (حدود 30 میلیون تومان) است در حالی که ما در کشورمان فقط از گل محمدی برای گلاب گیری استفاده می کنیم اما می توان با استفاده از دانش بیوتکنولوژی زمین های بایر را تبدیل به ثروت عظیمی کرد...این گل احتیاج به آب ندارد و به صورت دیمی آبیاری می شود.

منبع: http://danakhabar.com

پرورش گیاهان مقاوم در برابر کم آبی

خشکسالی و گرمای کم سابقه در سال های اخیر، کشاورزی بسیاری از کشورها را دچار مشکلات متعددی کرده است. براساس پیش بینی کارشناسان، میزان محصولات مختلف کشاورزی در جهان حدود ۲۰ درصد نسبت به سال های قبل کاهش یافته است.

 در چنین اوضاع نامساعد جوی، گیاهانی که به گونه ای تغییر ژنتیکی یافته اند و نیاز به آب کمتری دارند، نظر بسیاری را به خود جلب خواهند کرد. اما زمان و هزینه ای که برای تولید گیاهان تغییر ژنتیکی یافته صرف می شود زیاد است و گویی همه به دنبال راهی با بازدهی سریع تر هستند.

شاید راه حلی سریع تر را بتوان در میکروبیوم گیاهان یافت. میکروبیوم گیاهان عبارت است از همه قارچ ها، باکتری ها و ویروس هایی که در سیستم ریشه هر گیاهی موجود است. گیاهانی که در محیط های خشن مانند مناطق شیب دار اورست یا صحراهای خشک و سوزان یوتا زندگی می کنند، از نوعی میکروبیوم برخوردارند که می تواند این شرایط بسیار دشوار محیطی را تحمل کند.

 میکروارگانیسم های همزیست با گیاهان در ازای دریافت مواد غذایی از گیاه به آن کمک می کنند نیتروژن را از زمین گرفته و افزون بر این، از گیاه در برابر گرما، خشکسالی و ارگانیسم های بیماری زا محافظت می کند.

 ســال ۲۰۰۲، برخی پژوهشگران از دانشگــاه واشنگتن در حال بررسی نوعی علف با نام علمی Dichanthelium lanuginosum بودند که در دمای ۷۰ درجه سانتی گراد در چشمه های آب گرم زیرزمینی زندگی می کند. این گروه پژوهشی، دانه های این نوع علف را استرلیزه کرد تا بتواند نوعی قارچ موجود در آن را که اندوفایت (endophyte) نامیده می شود، استخراج کند. نتیجه این شد که پس از خارج کردن این قارچ، گیاه دیگر نمی توانست در دمای بالا دوام آورد.

 همین نکته جالب، پژوهشگران را به فکر انجام آزمایشی دیگر انداخت. آنها با خود گفتند شاید انتقال میکروبیوم گیاهان مقاوم در برابر کم آبی و خشکسالی به یک گیاه معمولی بتواند به آنها کمک کند تا آب کمتری مصرف کنند.

 برای آزمودن این ایده، این دانشمندان، هاگ قارچ اندوفایت موجود در آن گونه خاص از علف را روی دانه های گندم اسپری کردند. گندم معمولا حداکثر تا دمای ۳۸ درجه سانتی گراد امکان رشد دارد. دانه های گندم پس از افشانده شدن هاگ مذبور روی آنها توانستند حداکثر دمای ۷۰ درجه سانتی گراد را تحمل کنند و کمتر از مقدار معمول به آب نیاز داشتند.

می توان گفت میکروبیوم های مختلف می تواند طیفی از ویژگی های ارزشمند را به برخی محصولات کشاورزی منتقل کند. این گروه پژوهشی همچنین قارچ های اندوفایت را از نوعی گیاه با نام علمی Leymus mollis که در شوره زارها رشد می کند و همچنین نوعی توت فرنگی که در ارتفاعات زیاد رشد می کند و دمای حداقل ۵ درجه سانتی گراد را تحمل می کند، استخراج کردند. سپس قارچ استخراج شده را روی دانه های برنج افشاندند. نتیجه این شد که گیاه برنج می توانست شوری زمین و نیز سرما را تحمل کند. همچنین این کار سبب شد برنج حاصله از این گیاه، پنج برابر اندازه دانه های برنج معمولی شده و نیز نیمی از آب مورد نیاز گیاه معمولی برنج را مصرف کند.

 نکته مهم در این میان این بود که اثرات حاصله بسیار سریع به وجود آمد. در واقع تنها ۲۴ ساعت پس از افشاندن قارچ مذکور، ریشه های گیاه برنج بلندتر شد. همچنین دانشمندان دریافتند این دانه ها، ژن های مربوط به مقاومت در برابر شرایط سخت و تحمل کم آبی را در خود تغییر داده و به نسل بعدی منتقل کردند.

نکته: میکروارگانیسم های همزیست با گیاهان در ازای دریافت مواد غذایی از گیاه به آن کمک می کنند نیتروژن را از زمین گرفته و افزون بر این، از گیاه در برابر گرما، خشکسالی و ارگانیسم های بیماری زا محافظت می کند

 دکتر راسل رودریگز، استاد زیست شناسی دانشگاه واشنگتن و سرپرست این گروه پژوهشی بر این باور است که قارچ ها تنها در نقش آغازکنندگان این تغییرات در گیاهان عمل می کنند ولی هنوز سازوکار دقیق این تغییرات مشخص نیست. در واقع گیاهان خودشان توانایی انجام این کارها را دارند، ولی به قارچ به عنوان محرک انجام آن نیازمندند.

 تلاش برای تغییر ژنتیکی گیاهان برای مقاوم ساختن آنها در برابر کم آبی نیازمند صرف زمانی طولانی و هزینه ای زیاد است. حال آن که افشاندن هاگ روی گیاهان همین کار را در زمانی بسیار کوتاه تر و با هزینه ای کمتر انجام می دهد.

 در این میان، یک پژوهشگر دیگر با استفاده از هاگ به دست آمده از گیاهان مقاوم در برابر شرایط سخت، نوعی پودر ساخته که می توان آن را روی دانه هر گیاهی ریخت. این پژوهشگر به همراه دکتر رودریگز بتازگی شرکتی تاسیس کرده که قرار است این نوع پودر را به تولید انبوه برساند. این پودر سبب می شود برنج در دمای پایین و در زمین هایی که بالا آمدن سطح آب دریاها، سبب شور شدن آنها شده، بتواند به رشد خود ادامه دهد.

 نتایج اولیه نشان داده این نوع پودر سبب افزایش ۳۵ درصدی محصول می شود. همچنین آزمایش دیگری روی ذرت در حال انجام است. دانشمندان فکر می کنند قارچ های اندوفایت می تواند سبب کاهش میزان آب مورد نیاز گیاهان شود و افزون بر این، نتایج آزمایشگاهی نشان داده قارچ های اندوفایت سبب آسیب زدن به محصول در نواحی پر آب نمی شود. جالب است بدانید گیاهانی که برای مقاومت در برابر کم آبی تغییر ژنتیکی یافته اند، در شرایط پر آبی و تغییر وضع هوا، رشد بسیار کمی دارند. در نتیجه می توان گفت قارچ های اندوفایت مزایای بیشتری نسبت به تغییر ژنتیکی دارد.

 گروه پژوهشی دانشگاه واشنگتن در حال جمع آوری قارچ های اندوفایت از قاره های مختلف است. اگر هر قاره ای، مجموعه ای از قارچ های خاص خود داشته باشد، می توان از به کارگیری قارچ های یک قاره برای قاره دیگر جلوگیری کرد.

 در این میان پژوهشگران دیگر نیز بیکار نماندند. در پژوهشی دیگر، قارچ های اندوفایت و باکتری ها از نوعی گیاه صحرایی مقاوم در برابر کم آبی به گوجه فرنگی، فلفل و علف (که هر سه غذای دام است) منتقل شد. نتیجه این که میزان هر سه این محصولات افزایش یافت.

 سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد اعلام کرده برای تامین نیازهای بشر، حجم تولید محصولات کشاورزی تا ۴۰ سال دیگر باید به دو برابر میزان کنونی افزایش یابد و انتقال میکروبیوم گیاهی، راهی سریع برای رسیدن به این هدف خواهد بود. با در نظر گرفتن خشکسالی هایی که سال های آینده در بسیاری از کشورها روی خواهد داد، دانشمندان چندان امیدوار نیستند مهندسی ژنتیک بتواند گره ای از این مشکل بگشاید. در این میان، شاید استفاده از قارچ ها و سایر میکروب های موجود در گیاهان مقاوم، تنها راه حل پیش رو باشد.

NewScientist

مترجم: صالح سپهری‌فر