نويد خواجه حسيني
ايران امروز در نقطهاي ايستاده كه نيازمند تصميمهاي مدبرانه، شجاعانه و آيندهساز است؛ بحران آلودگي هوا و كمبود آب، دو چالشي هستند كه نهتنها كيفيت زندگي شهروندان را تحتتاثير قرار دادهاند، بلكه آينده توسعه پايدار شهرها را نيز تهديد ميكنند. شهرهايي همچون تهران، مشهد، اصفهان، اهواز و كرج در بيشتر روزهاي سال با غلظت بالاي آلايندهها دستوپنجه نرم ميكنند و همزمان، استانهايي نظير فارس، كرمان و سيستانوبلوچستان با تنش آبي شديد مواجهند. اين بحرانها در نگاه نخست پيچيده و چندلايه به نظر ميرسند، اما تجربه جهاني نشان ميدهد كه فناوريهاي نوين ميتوانند نقشي تعيينكننده در كاهش اثرات آنها داشته باشند.
به عنوان يك شهرساز حامي محيطزيست باور دارم كه آينده شهرهاي ايران، آيندهاي تكنولوژيك، سبز و هوشمند است. آيندهاي كه در آن، فناوري تنها ابزار نيست، بلكه شريك ما در احياي طبيعت، كاهش فشار بر منابع و ايجاد تابآوري شهري است. در اين يادداشت، به برخي از فناوريهاي نوظهور و نقش احتمالي آنها در مديريت آلودگي هوا و بحران آب در شهرهاي ايران خواهم پرداخت.
۱- درختان مكانيكي؛ تصفيهخانههاي هواي شهري
درختان مكانيكي يا Mechanical Trees نسل جديدي از فيلترهاي هواي شهرها هستند كه با تقليد از سازوكار تنفسي گياهان، توان حذف CO₂ و ساير آلايندهها را تا چند صد برابر بيش از درختان طبيعي دارند. اين سازهها با صفحات جاذب پيشرفته، هواي اطراف را مكيده و آلايندههاي گازي را جمعآوري ميكنند . در شهرهايي مانند تهران و اهواز كه با كمبود فضاي سبز و محدوديت كاشت درختهاي بالغ روبهرو هستند، درختان مكانيكي ميتوانند به عنوان نقطههاي «ابر تصفيه» در ميدانها، مبادي ورودي، پايانهها و معابر اصلي عمل كنند. اين فناوري جايگزين درختان طبيعي نبوده و نيستند، اما ميتوانند در كوتاهمدت اثرات آلودگي هوا را به شكل معناداري كاهش دهد و به بيان ديگر يار كمكي درختان طبيعي در پالايش هواي كلانشهرها شوند.
۲- مزرعههاي جلبك شهري؛ كارخانههاي جذب كربن
جلبكها از كارآمدترين موجودات در فرآيند فتوسنتز و جذب CO₂ هستند. مزرعههاي عمودي جلبك، كه در قالب ماژولهاي شيشهاي يا غشايي در فضاهاي شهري نصب ميشوند، ميتوانند هواي اطراف را تصفيه كرده، اكسيژن توليد كنند و همزمان به عنوان منبع سوخت زيستي، خوراك دام يا ماده خام صنعتي استفاده شوند. در خيابانهاي پرتردد، اتوبانها و اطراف تونلها، نصب «فتوبيورآكتورهاي خورشيدي» (Photobioreactors) امكان ايجاد ديوارهاي سبز فعال را فراهم ميكند. مزرعههاي جلبك، برخلاف فضاي سبز سنتي، نيازمند آب بسيار اندكاند و حتي ميتوانند از پساب تصفيهشده تغذيه شوند. اين فناوري براي ايران كه درگير كمبود آب است، انتخابي منطقي و كمهزينه به شمار ميرود.
۳- هيدروپنلها؛ جمعآوري آب از هوا
هيدروپنلها (Hydropanels) پنلهاي خورشيدي پيشرفتهاي هستند كه رطوبت هوا را جذب كرده و با استفاده از انرژي خورشيدي به آب آشاميدني تبديل ميكنند. در نواحي خشك ايران بهويژه در سيستان، خوزستان، جنوب كرمان و هرمزگان، استفاده از اين فناوري ميتواند منبع آب خودكفا براي خانههاي روستايي، مدارس يا مراكز درماني فراهم كند. مزيت اصلي هيدروپنلها، عدم نياز به زيرساخت خط لوله، پمپاژ يا مخزن بزرگ است. كافي است چند واحد روي پشتبام نصب شود و روزانه چند ليتر آب پاك توليد گردد. اين شيوه ميتواند بخشي از وابستگي به آب انتقالي را كاهش دهد و تابآوري سكونتگاههاي كوچك را افزايش دهد.
۴- نمكزدايي خورشيدي؛ راهكاري پايدار براي سواحل جنوبي
هرچند نمكزدايي صنعتي آب در ايران سالهاست مورد استفاده قرار ميگيرد، اما نگرانيهايي مانند مصرف انرژي بالا و پسماند شورابه وجود دارد. فناوري نمكزدايي خورشيدي يا Solar Desalination با تمركز بر تبخير طبيعي و تقطير خورشيدي، مصرف انرژي را بهشدت كاهش ميدهد. در سواحل بوشهر، خوزستان و هرمزگان، توسعه واحدهاي كوچك نمكزدايي خورشيدي ميتواند نياز آب شهري و كشاورزي را تا حدي تامين كند و فشار بر منابع آب شيرين را كاهش دهد. تركيب اين فناوري با گلخانههاي ساحلي ميتواند كشاورزي پايدار و كممصرف ايجاد كند.
۵- دستگاههاي توليد آب از هوا (AWG)
دستگاههاي Atmosphere Water Generator با استفاده از تقطير، رطوبت هوا را به آب تبديل ميكنند. اين فناوري ميتواند براي مجموعههايي مانند ايستگاههاي مترو، پايانههاي اتوبوس، ساختمانهاي اداري، مدارس و پاركهاي شهري مناسب باشد.
AWGها بهويژه در شهرهايي مثل رشت، كرج و تهران كه رطوبت نسبي هوا در فصولي از سال مناسب است، ميتوانند آب غيرآشاميدني موردنياز فضاي سبز را تامين كنند و مصرف آب شرب در آبياري را به حداقل برسانند.
۶- مبلمان شهري خورشيدي؛ شهر هوشمند با انرژي پاك
نيمكتهاي خورشيدي، ايستگاههاي شارژ، سايبانهاي هوشمند و توقفگاههاي مجهز به پنل خورشيدي، ميتوانند نقش مهمي در كاهش مصرف برق شهري داشته باشند. اين مبلمان قادر است روشنايي مسيرهاي پيادهراهي، وايفاي شهري و شارژ دستگاهها را بدون نياز به شبكه برق تامين كند.
مبلمان خورشيدي علاوه بر ارتقاي كيفيت فضاهاي عمومي، اين پيام را منتقل ميكند كه شهر ميتواند «توليدكننده انرژي» باشد نه مصرفكننده صرف.
۷- دستگاه DAC براي جذب مستقيم كربن
فناوري Direct Air Capture يكي از پيشرفتهترين شيوههاي كاهش كربن در جهان است. هر چند اين فناوري هنوز براي مقياس بزرگ هزينهبر است، اما نمونههاي كوچك DAC ميتوانند در نشانهگذاري شهرهاي آلوده ايران استفاده شوند؛ مانند پايانه جنوب تهران، مناطق صنعتي اراك يا اطراف پالايشگاهها. اين فناوري ميتواند با جذب كربن هوا در شهرهاي آلاينده از طريق فشردهسازي آن، توليد الماس مصنوعي نمايد كه باتوجه به حجم پالايش روزانه اين دستگاه در شهر پرآلايندهاي چون كلانشهر اهواز در حدود هزار عدد موردنياز است كه بايد با مكانيابي صحيح مورد استفاده قرار گيرند.
DACها ميتوانند بخشي از CO₂ محيطي را جذب كرده و به مواد صنعتي تبديل كنند. تركيب DAC با درختان مكانيكي و مزرعههاي جلبك، شبكهاي چندلايه از تصفيه هواي شهري ايجاد ميكند.
۸- فيلترهاي كربني شهري
در بسياري از شهرهاي دنيا از فيلترهاي كربني در داخل تونلها، كنار خطوط سريعالسير و اطراف چهارراههاي پرترافيك استفاده ميشود. اين فيلترها ذرات PM2.5 و PM10 را با بازدهي بالا جذب ميكنند. در ايران، نصب اين فيلترها در تونل رسالت، تونل توحيد، بزرگراههاي شيخ فضلالله، همت و حكيم ميتواند نقش مهمي در كاهش غلظت ذرات معلق داشته باشد. اين فناوري سرمايهگذاري سنگيني نياز ندارد و نتايج آن در كوتاهمدت قابل مشاهده است.
۹- درختان بادي (Wind Trees)
درختان بادي سازههاي زيباي هنري هستند كه توربينهاي كوچك در «برگهاي» آنها نصب شده و انرژي باد را با صداي بسيار كم به برق تبديل ميكنند. اين فناوري علاوه بر تامين انرژي پاك، ارزش زيباييشناسي دارد و ميتواند در پاتوقهاي شهري، ميدانها و فضاهاي پياده نصب شود.
در شهرهاي بادخيز ايران مانند اردبيل، زاهدان و بوشهر، اين درختان ميتوانند بخشي از انرژي مبلمان شهري يا روشنايي پاركها را تامين كنند.
۱۰- پنلهاي خورشيدي شفاف؛ انقلاب در نماي ساختمان
پنلهاي خورشيدي شفاف (Transparent PV) بهجاي سقف يا پنجرههاي معمولي استفاده ميشوند و بدون مسدود كردن نور، انرژي خورشيدي توليد ميكنند. اين فناوري ميتواند كاربرد گستردهاي در برجهاي اداري، مجتمعهاي تجاري و حتي پنجره منازل داشته باشد. در كلانشهرهايي چون تهران، مشهد و شيراز استفاده از اين پنلها به كاهش تقاضا براي برق شبكه كمك كرده و انتشار آلايندهها را كم ميكند.
۱۱- كشاورزي عمودي؛ كاهش مصرف آب و خاك
يكي از مهمترين دلايل بحران آب در ايران، كشاورزي سنتي است كه 80درصد منابع آب كشور را مصرف ميكند. كشاورزي عمودي (Vertical Farming) با مصرف آب 90درصد كمتر و بدون نياز به خاك، ميتواند توليد سبزيجات، ميوههاي كوچك و گياهان دارويي را به داخل شهرها بياورد. اين مدل كشاورزي باعث كاهش بار حملونقل، مصرف سوخت و آلودگي هوا ميشود و همزمان امنيت غذايي شهر را افزايش ميدهد. گلخانههاي عمودي در كارخانههاي متروكه، زيرزمينها و سولههاي شهري ميتوانند الگوي تحولآفرين ايران باشند.
سخن پاياني
بحرانهاي امروز ايران، تهديد نيستند بلكه هشدارند؛ هشداري براي تغيير مسير. اكنون زمان بازانديشي در نحوه برنامهريزي شهري و نگاه به منابع طبيعي است. فناوريهاي نوين (از درختان مكانيكي تا كشاورزي عمودي) ابزارهايي هستند كه اگر بهدرستي و با آيندهنگري به كار گرفته شوند، ميتوانند شهرهاي ايران را به سمت تابآوري، سلامت و پايداري هدايت كنند. ما به آيندهاي نياز داريم كه در آن شهر، طبيعت را احيا كند؛ نه اينكه آن را قرباني رشد خود سازد. آيندهاي كه در آن، هر ساختمان، هر خيابان و هر مبلمان شهري، نقشي فعال در بهبود اكوسيستم ايفا كند. اين مسير شايد دشوار باشد، اما مقصد آن، شهري پاك، پايدار و انسانمحور است؛ شهري كه نسلهاي آينده، ما را براي ساختنش خواهند ستود.
پژوهشگر حوزه تكنولوژيهاي نوين شهري