تولید نانوکامپوزیت از پسماندهای کشاورزی

  1. صفحه اصلی
  2. >
  3. متفرقه
  4. >
  5. تولید نانوکامپوزیت از پسماندهای کشاورزی

تولید نانوکامپوزیت از پسماندهای کشاورزی

نانوذرات

در سال‌های اخیر، پسماندهای کشاورزی به عنوان منبع مواد تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته اند تا جایگزین منابع فسیلی برای تولید فرآورده‌های مختلف و پایه نفتی شوند. نانوکامپوزیتهای مبتنی بر مواد زیستی در مقایسه با مواد میکرو و ماکرو کامپوزیت سنتی دارای خواص درخور توجهی هستند و علاوه بر این، تولید آنها پایدارتر است. امروزه بسیاری از فرآیندهای تولید برای استحصال نانوکامپوزیت های مفید از مواد پسماند کشاورزی در دست توسعه است.

توسعه کشاورزی به دلیل رشد سریع جمعیت و ایجاد تقاضا برای مواد غذایی، ضروری است. رشد پایدار سیستم کشاورزی با استفاده از تکنیک‌های جدید و نوآورانه مانند فناوری نانو، موجب افزایش مثبت در تولید محصولات کشاورزی می‌شود.

نانوذرات دارای ویژگی‌های منحصر به ‌فرد بسیاری هستند، عمدتاً  به دلیل اندازه‌شان (نانومواد اندازه کوچک‌تر و مساحت سطح بزرگ‌تری دارند) فعالیت بیشتری دارند. توسعه سیستم کشاورزی با فناوری‌های پیشرفته با استفاده از نانو ابزارهای هوشمند مهندسی‌شده می‌تواند یک استراتژی عالی برای کاهش و یا حذف تأثیر مواد شیمیایی زراعی بر محیط و همچنین افزایش بازده کمی و کیفی محصولات باشد. استفاده از فناوری نانو می‌تواند بزرگ‌ترین تقاضای قرن، یعنی سیستم‌های سریع، قابل‌اعتماد و کم‌هزینه برای کشف، نظارت و تشخیص مولکول‌های زیستی میزبان در بخش‌های کشاورزی را برآورده نماید.

فناوری نانو و توسعه پایدار کشاورزی

فناوری نانو، روشی کارآمد برای مدیریت مزارع کشاورزی، مکانیسم‌های تغذیه در گیاهان و حفظ حاصلخیزی خاک می باشد. اخیراً، نانوحسگرها به‌طور گسترده برای نظارت بر آلودگی در خاک و آب در کشاورزی به کار گرفته می‌شوند. برخی از پیشرفت‌های فناوری نانو برای کشاورزی پایدار:

کودهای نانو:

 اخیراً کودهای نانو برای کاربردهایی مانند تنظیم رشد و تقویت ایمنی گیاه به‌صورت تجاری مورداستفاده قرارگرفته‌اند. آن‌ها حاوی عناصر روی، سیلیس، آهن و … هستند که برای محصولات کشاورزی باکیفیت مرغوب موردنیاز است.

نانوآفتکشها:

 آفات غالباً مزارع کشاورزی را آلوده می‌کنند و باعث خرابی محصولات کشاورزی می‌شوند. فرمولاسیون نانوکپسوله شده آفت‌کش‌ها منجر به کاهش میزان دوز سموم دفع آفات شده است. بنابراین، توسعه سیستم‌های تحویل بالقوه و غیر سمی آفت‌کش‌ها، نه‌تنها تولید جهانی مواد غذایی را افزایش داده است بلکه اثرات منفی آفت‌کش‌ها بر روی اکوسیستم را نیز کاهش داده است.

رشد گیاهان زراعی و پایداری بومآلایندهشناسی آن:

گیاهانی نظیر شاهی و نخودفرنگی به‌طور طبیعی چندین نانوذره آهن را از سنگ معدن آن جمع می‌کنند. این مشاهده منجر به آغاز استفاده از نانوذرات پلیمری خصوصاً حشره‌کش‌هایی با منشأ گیاهانی در مزارع کشاورزی شده است.

نانوحسگرها:

بسیاری از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مواد نانومقیاس در ساخت حسگر زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرند. حسگر زیستی وسیله‌ای است که یک عنصر تشخیص زیستی را با اصول فیزیکی یا شیمیایی ترکیب می‌کند. تحقیقات قبلی نشان داده است که حساسیت و عملکرد حسگر زیستی می‌تواند با استفاده از نانومواد از طریق فناوری‌های نوین انتقال سیگنال بهبود یابد. اخیراً زیست‌گیرنده‌های طبیعی و مصنوعی مختلف توسعه‌یافته و با موفقیت به کار گرفته ‌شده‌اند.

فناوری نانو در صنایع غذایی:

فناوری نانو می‌تواند مواد زیستی فعال را به مواد غذایی اضافه کرده و کیفیت آن را حفظ نماید.

فرآوری مواد غذایی: به‌تازگی فناوری نانو به‌طور گسترده در فرآوری مواد غذایی مورداستفاده قرارگرفته است، مانند استفاده از سیستم‌های نانوحامل برای تحویل مواد غذایی و مکمل‌ها، افزودنی‌های نانومقیاس آلی برای مواد غذایی، مکمل‌ها و خوراک دام. بسیاری از محصولات غذایی به‌طور طبیعی حاوی نانوذات هستند، به‌عنوان‌مثال شیر حاوی کازئین (casein) است. نوعی پروتئین موجود در شیر در مقیاس نانو یا گوشت تشکیل‌شده از رشته‌های پروتئینی نیز در گروه‌ نانومواد طبقه‌بندی می‌شوند.

بستهبندی و برچسبزنی مواد غذایی:

اخیراً برخی از مواد بسته‌بندی با “نانوحسگرها” ترکیب‌شده‌اند تا روند اکسیداسیون در مواد غذایی را تشخیص دهند. این روش بسیار ساده است؛ وقتی اکسیداسیون در بسته مواد غذایی رخ می‌دهد، حسگرها مبتنی بر نانوذرات نشان‌دهنده تغییر رنگ هستند و می‌توان اطلاعات مربوط به ماهیت غذاهای بسته‌بندی‌شده را مشاهده کرد. نانوحسگرها به برچسب‌زنی مواد غذایی کمک می‌کنند و در ترکیب با جوهرهای هوشمند مبتنی بر نانوذرات یا نانولایه‌های واکنش‌پذیر ممکن است به شناسایی هوشمند محصولات غذایی مرتبط کمک کنند.

کاربردهای نانو در تولید سموم و کودهای موثر و کم خطر:

ذرات سموم کشاورزی به وسیله عواملی از قبیل باد، وارد هوا شده و با ورود به سیستم تنفسی انسان، آن را در معرض انواع بیماری های استنشاقی قرار می دهد، تحولات نانوفناوری، با افزایش میزان سوددهی و کاهش عوارض سموم کشاورزی، معضلات ناشی از این سموم را رفع می کند و آنها را به محصولاتی کاملاً مفید تبدیل می کند.

– تولید سموم و كودهای شیمیایی با استفاده از نانوذرات و نانوكپسول ها

– این نسل از سموم و کود ها قابلیت رهایش كنترل شده یا تاخیری، جذب و تاثیرگذاری بیشتر و سازگاری با محیط زیست را دارا هستند.

– تولید كریستالهای نانویی جهت افزایش كارایی استفاده از آفت‌كش‌ها

– استفاده از كریستال های نانویی امکان كاربرد آفت‌كش‌ها با دُز های كمتر را فراهم می آورد و این یعنی به حداقل رساندن ورود این ترکیبات خطرناک به طبیعت.

– این ترکیبات نانویی به سرعت و به صورت کامل جذب گیاه شده و به خوبی نیازها و کمبودهای غذایی آن را مرتفع می سازد.

نوشتهٔ پیشین
نانوذرات چیست و اثر حضور آن در بخش کشاورزی و غذا
نوشتهٔ بعدی
کود کمپوست چیست؟

با ما درتماس باشید

744 0100 0917

اگر در ارتباط با کودهای شیمیایی نیاز به مشاوره داشتید میتوانید شماره همراه خود رار وارد کنید تا مشاورین ما با شما تماس بگیرند.

این فیلد را پر کنید
مطالب مفید
error: Content is protected !!