در پستهای برق و دکلهای انتقال برق فشار قوی، برای نگه داشتن و اتصال سیم برق به دکل از قطعه‌ای استفاده می‌شود که هم عایق باشد و برق را به دکل که فلزی است، انتقال ندهد و هم دارای استحکام بالایی باشد که تحمل وزن کابلها را داشته باشد، برای این کار از قطعاتی استفاده می‌شود که به آن «مَقَرِّه» می‌گویند.
مشکل کنونی قطعی برق خوزستان مربوط به ترکیب رطوبت با گردوخاک نشسته روی مقره‌ها و تأسیسات برق است که لایه‌ای از گل با خاصیت رسانندگی ایجاد کرده و جریان الکتریسیته موجود در سیمها به دکلهای برق منتقل می‌شود؛ با وجود اینکه در ابتدا به نظر می‌رسد راهی برای از بین بردن گرد و غبار نشسته به‌روی مقره‌ها و تأسیسات به‌جز شستشوی آنها در این مواقع وجود ندارد اما در جریان بحران اخیر خوزستان، راهکار ساده‌ای که مورد غفلت قرار گرفته، «فناوری نانو» است که سالهاست این فناوری در اختیار کشورهای مختلف قرار دارد.
در توضیح این مطلب باید گفت که در حال حاضر در تمام دنیا برای مکانهایی مانند نمای ساختمانهای بلندمرتبه که از نمای شیشه‌ای در آنها استفاده شده همچنین برای شیشه و بدنه اتومبیل، ظروف آشپزخانه، انواع پارچه و ... که در معرض گرد و خاک، گل‌ولای، آب و انواع آلودگیها و آلاینده‌ها قرار دارند از لایه‌ای از مواد «خودتمیزشو» استفاده می‌شود.
این مواد یا در کارخانه سازنده و حتی توسط مصرف‌کنندگان به‌روی سطوح مورد نظر به‌صورت لایه‌ای خیلی نازک اسپری می‌شوند؛ این مواد پس از خشک شدن، سطوح موردنظر را در مقابل هر نوع جذب آلودگی و مواد خارجی، حفظ می‌کنند و دیگر آب، روغن، گرد و خاک و ... امکان جذب و نشستن به‌روی این سطوح را نخواهند داشت.
برای بررسی امکان اجرایی استفاده از این فناوری در تأسیسات برق و مشکل ایجاد شده در قطعی برق خوزستان، گفت‌وگویی باسعید شجاعی زاده؛ کارشناس و فعال حوزه نانو مواد داشتیم که در ادامه آمده است.
سعید شجاعی‌زاده در گفت‌وگو با خبرنگار اجتماعی باشگاه خبرنگاران پویا با تأکید بر اینکه پوششهای آبگریز نانویی راهکار خوبی برای مقاوم کردن مقره‌های برقی در برابر گردوغبار موجود در هوای رطوبت‌دار خوزستان است، اظهار کرد: پایه اکثر مقره‌ها عایقی دارد که از ترکیبات خاص عایق الکتریسیته تشکیل شده اما مشکلی که در هوای رطوبت‌دار و گردوغبار ایجاد می‌شود این است که ریزدانه‌ها روی مقره‌ها لایه ایجاد می‌کنند و باعث ایجاد ارتباط پایه مقره و سیم انتقال برق می‌شوند که این اتصال باعث هدر رفتن برق، آرک شدن و نهایتا قطعی برق می‌شود.
افزایش مقاومت مقره‌های برقی با پوشش نانو مواد
این کارشناس حوزه نانو مواد با بیان اینکه فناوری، امکان ایجاد پوششهایی روی لعاب مقره‌ها را می‌دهد که باعث کاسته شدن از گیرش گردوغبار می‌شود، متذکر شد: پوششهای نانویی در ساختار خود تمیزشونده می‌تواند شدت عایق بودن مقره‌ها را افزایش دهد و بدون گیرش ذرات معلق در هوا، اجازه ندهد ذرات به سادگی روی مقره‌ها رسوب کنند.
وی افزود: تحقیقات زیادی روی این موضوع انجام شده و برخی کشورها در حال استفاده از پوششهای نانویی برای افزایش شدت عایقی استفاده می‌کنند اما متأسفانه مدیران ارشد در کشور ما همت خاصی نسبت به اجرای چنین کاری ندارند.
ایجاد پوشش نانویی بدون جداسازی مقره‌ها از دکل
شجاعی‌زاده با تأکید بر اینکه توان فنی بهینه‌سازی مقره‌ها از این طریق و بدون اینکه نیاز باشد مقره از دکل جدا شود، وجود دارد، گفت: ایجاد پوشش نانویی در محل نصب مقره‌ها وجود دارد و می‌توان با عمل اسپری یا پاشش، لایه‌ای از نانو ذرات را روی مقره سوار کرد.
وی همچنین یادآور شد: در حین عمل اسپری، خود سیم هم از فاصله نیم تا یک متر به سر مقره، دارای پوشش نانویی می‌شود و به همین ترتیب عایقی نسبی روی سیم و مقره قرار می‌گیرد؛ به عبارت دیگر فاصله سیم لخت تا پایه هم به این شکل طولانی می‌شود.
مسئولان غافل در پی شستشو با مقره‌شو!
این کارشناس حوزه نانو مواد درباره اینکه چرا مسئولان با وجود اطلاع‌رسانیهای فراوان حول این کاربرد طی سالهای اخیر همچنان دنبال راه چاره‌هایی مانند شستشوی مقره‌ها با مقره‌شو هستند و حاضر به بکارگیری فناوری نانو نیستند، گفت: مسئولان باید خودباوری داشته باشند و اجازه دهند به کسانیکه راهکارهایی بدیع و خلاقانه برای مقابله با چالش دارند، وارد میدانهای عمل شوند؛ به عقیده من باید حداقل اجازه ایجاد پوشش نانویی روی مقره‌ها در حدود آزمایشی و روی یکی دو خط داده شود تا بعد خودشان متوجه تغییرات و کارایی آن شوند.
وی با بیان اینکه اغلب مدیران حالت ریسک را نمی‌پذیرند اما انجام چنین کاری هیچگونه ریسکی به دنبال ندارد، تصریح کرد: مدیران باید جسارت مهندسی داشته باشند و اجازه انجام چنین کاری را بدهند؛ چنین راهکاری در مناطقی از دنیا که شرایط آب‌وهوایی سنگینی دارد، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شجاعی‌زاده با بیان اینکه چنین ابتکاری معمولا در مناطقی که صنعتی هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا بخارات یونهای آزاد در آنجا معمولا بسیار زیاد است، اظهار کرد: با ایجاد رطوبت و حضور ذرات، الکترولیتهای رسانا روی مقره‌ها ایجاد می‌شود و خاصیت نارسانا بودن آنها را از بین می‌برد.
تثبیت شنهای روان پیش‌نیاز جلوگیری از بحرانهای برقی
وی به راهکار تثبیت شنهای روان نیز به عنوان روشی اصولی برای برخورد با ریزگردها اشاره کرد و گفت: پوششهای نانویی که از پوششهای قدیمی ارزانتر هستند، می‌توانند در محدوده وسیعی مورد استفاده قرار گیرند تا میزان گردوغبار کاهش یابد که در این صورت مضرات زیست‌محیطی و بهداشتی نیز از بین می‌رود.
این کارشناس حوزه نانو مواد با تأکید بر اینکه باید به دنبال راهکاری اصولی و برخوردی همه جانبه با مقوله ریزگردها باشیم، اذعان کرد: در ارتباط با همین موضوع پیشنهادهای خاصی را داریم که مربوط به پوششهای نانویی و بیومتریال با ساختاری نزدیک به هم است؛ این پوششها، باندی روی ذرات خاک ایجاد می‌کند و این باندها مانند پتویی، متخلخل خواهند بود که قابلیت جذب آب در بارندگیها، آبخیزداری و رشد گیاهی را دارا هستند و اجازه نمی‌دهد ریزگردها همراه با بادهای موسمی جابه‌جا شود.
وی افزود: در حال حاضر چنین امکانی وجود دارد و آزمایشات بسیاری روی آن انجام شده است؛ تا جاییکه می‌دانم این کار حدود 12 سال است به مرحله صنعتی رسیده و برای اجرای آن در کشور لازم است تا دولت بودجه‌ای اختصاص دهد و مدیران ارشد هم حوصله به خرج دهند در غیر این صورت حل بحران ریزگردها در کلیه مناطق کشور سخت خواهد بود.
شجاعی‌زاده درباره روش کار موجود در این پیشنهاد برای مقابله با بحران ریزگردها گفت: با استفاده از این فرآیند می‌توان تثبیت گردوغبار در سطح خاک، روی رملها و مردابها که معمولا گردوغبار آنجا ایجاد می‌شود، علاوه بر این خاک نیز حاصلخیزتر شده و می‌تواند راهکاری برای مقابله با خشکسالیها هم باشد.
هزینه ناچیز ایجاد پوشش نانویی برای مقره‌های برقی خوزستان
وی درباره میزان هزینه‌های پیاده‌سازی این راهکار عنوان کرد: تا پیش از این، راهکارهایی نظیر مالچ‌پاشی و مازت‌پاشی انجام می‌شد تا سطح خاک با استفاده از هیدروکربنهای سنگین و ارزان قیمت پوشش داده و مانع به هوا رفتن گردوغبار شود؛ روشهای نانو و بیومتریال قطعا از چنین راهکارهایی ارزانتر است اما در داخل بودجه‌های کشور جایگاهی ندارند.
شجاعی‌زاده درباره اینکه آیا می‌توان تضمینی هم برای اجرای چنین کارهایی داشت تا نهایتا مقصود حاصل شود، گفت: اولاً اینکه مشکل ایجاد و بیماری حاصل شده و برای بهبودی بیماری هیچ کسی از دکتر تضمین نمی‌گیرد اما به عنوان فعال این حوزه می‌گویم چنین کاری قابلیت اجرایی دارد و مسلما می‌توان با اجرای آن در ابعاد 10، 100 یا هزار هکتار نتایج قابل اندازه‌گیری را حاصل کرد.
وی با تأکید بر اینکه هزینه اجرای چنین کاری در مقابل هزینه‌هایی که تاکنون شده ناچیز است، ابراز کرد: این راهکار، موضوعی نیست که سرمایه هنگفتی را هدر دهد و ریسکی به دنبال داشته باشد؛ مسئولان برای حصول اطمینان لازم است پله پله مناطقی را به صورت آزمایشی تحت اجرا قرار دهند و نتایج را با روشهای مهندسی تحلیل کنند.
دولت 100 میلیارد تومانش را بهینه بپردازد
شجاعی‌زاده خاطرنشان کرد: در ارتباط با ایجاد پوششهای نانویی برای مقره‌ها هم باید دقیقاً چنین کاری صورت گیرد و پایلوت روی خطوطی از مناطق برخی انجام شود؛ با ایجاد پوششهای نانویی برای مقره‌ها مسئولان حوزه برق کشور می‌توانند به راحتی میزان قطعی و وصلی خطوط تحت این پوششها را با دیگر خطوط فاقد پوششهای نانویی مقایسه کنند.
این کارشناس حوزه نانو مواد درباره رقمهای اجرای پوشش نانویی برای مقره‌ها در مقابل هزینه 100 میلیارد تومانی شستشوی آنها در منطقه خوزستان گفت: هزینه‌ای که صرف پاشش نانو مواد روی مقره‌ها می‌شود چندان نیست و اصل هزینه مربوط به تجهیزات و عملکرد است؛ تجهیزاتی مثل جرثقیل و دکلهایی که فرد باید با استفاده از آنها به سطح مقره‌ها برسد و پس از شستشو، عملیات پاشش نانو مواد را با استفاده از دستگاه اسپلش انجام دهد.
وی یادآور شد: انجام چنین کاری شاید نهایتا 10 تا 15 درصد بر هزینه تمام شده مربوط به شستشو بیفزاید.