نوآوری که آلودگی هوا را به مواد خام تبدیل میکند
ماریانا پرز: نوآور کلمبیایی که آلودگی هوا را به مواد خام تبدیل میکند
در جهانی که هر روز با چالشهای زیستمحیطی عظیمی مانند آلودگی هوا، تغییرات اقلیمی و کمبود منابع روبرو است، نوآوریهای جسورانه میتوانند تفاوت ایجاد کنند. ماریانا پرز، کارآفرین ۲۷ ساله کلمبیایی، یکی از این قهرمانان ناشناخته است که با اختراع خود، آلودگی هوا را نه تنها فیلتر میکند، بلکه آن را به مواد خام مفید و زیستتخریبپذیر تبدیل مینماید. سیستم او، که از ساختار ریههای انسانی الهام گرفته شده، مانند یک جاروبرقی غولپیکر عمل میکند و گازهای سمی را به پلیمرهای قابل استفاده برای بستهبندی، کاشی و کیسههای پایدار تبدیل میکند. این فناوری، که در سال ۲۰۲۵ جایزه جوانترین مخترعان از دفتر ثبت اختراعات اروپا (EPO) را دریافت کرد، نه تنها یک پیشرفت فنی است، بلکه نمادی از امید برای شهرهای آلوده جهان، به ویژه در آمریکای لاتین، به شمار میرود. کلمبیا، با ۹۹.۳ درصد جمعیتش در مناطقی که از استانداردهای سازمان بهداشت جهانی فراتر رفته، یکی از آلودهترین کشورهای منطقه است، و پرز با استارتآپ Ecol-Air خود، در حال تغییر این واقعیت است.
داستان ماریانا پرز از کودکیاش در کلمبیا آغاز میشود، جایی که او شاهد اثرات مخرب آلودگی بر زندگی روزمره بود. او به یاد میآورد: “من به یاد میآورم که باران، رسوبات سیاه روی ماشین پدرم را میشست و تعجب میکردم که این گرد و غبار کجا میرود.” این سؤال ساده، جرقهای برای کنجکاوی او شد. پرز، که از خانوادهای متوسط در Girardota – شهری صنعتی در نزدیکی مدئین – بزرگ شد، از کودکی به علم و فناوری علاقهمند بود. او در دانشگاه مهندسی شیمی خواند و در طول تحصیلاتش، بر مشکلات زنجیره تأمین و آلودگی صنعتی تمرکز کرد. کلمبیا، با صنایع رو به رشدی مانند تولید خودرو و نساجی، سالانه میلیونها تن گازهای گلخانهای و سمی مانند دیاکسید کربن (CO2)، دیاکسید نیتروژن (NO2) و دیاکسید گوگرد (SO2) تولید میکند. این گازها نه تنها به تغییرات اقلیمی دامن میزنند، بلکه باعث بیماریهای تنفسی، سرطان و مرگ زودرس میشوند. طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، آلودگی هوا سالانه جان بیش از ۷ میلیون نفر را در جهان میگیرد، و آمریکای لاتین بیش از ۱۰۰ هزار مورد را به خود اختصاص میدهد.
پرز، که در سال ۲۰۱۹ Ecol-Air را تأسیس کرد، تصمیم گرفت از دانش خود برای حل این بحران استفاده کند. الهام اصلی او از سیستم تنفسی انسان بود: ریهها چگونه آلایندهها را جذب و خنثی میکنند؟ او سیستم خود را بر اساس “برونشیولهای مصنوعی” و “آلوئولهای” شبیهسازیشده طراحی کرد – ساختارهایی که مانند کیسههای کوچک ریه، گازها را به دام میاندازند. این اختراع، که به عنوان “ریه صنعتی” شناخته میشود، در سال ۲۰۲۱ اولین کارخانه عملیاتی خود را در Girardota راهاندازی کرد. این کارخانه روزانه ۷۰ تن هوا را پردازش میکند و با کارایی ۸۲ درصدی، آلایندهها را به پلیمرهای زیستتخریبپذیر تبدیل مینماید. پرز میگوید: “اختراع من مانند یک جاروبرقی غولپیکر است که حجم عظیمی از هوا را جذب میکند، آن را از سیستم عبور میدهد و تمام آلایندهها را در یک مخزن تجزیه میکند.” این فرآیند نه تنها هوا را پاک میکند، بلکه زباله را به ثروت تبدیل مینماید.
حالا بیایید به جزئیات فنی این سیستم بپردازیم. سیستم Ecol-Air در سه مرحله اصلی عمل میکند. مرحله اول، جذب: هوا از طریق کانالهای ورودی – شبیه به برونشها – وارد دستگاه میشود. این کانالها با فیلترهای نانویی پوشیده شدهاند که ذرات معلق و گازهای سمی را به دام میاندازند. در مرحله دوم، جداسازی: هوا وارد محفظه آلوئولی میشود، جایی که واکنشهای شیمیایی کاتالیزوری (با استفاده از مواد ارزان مانند اکسید تیتانیوم) گازها را به ترکیبات آلی ساده تجزیه میکنند. برای مثال، CO2 با هیدروژن و اکسیژن ترکیب شده و متانول یا اتانول تولید میکند، در حالی که NO2 و SO2 به اسیدهای خنثی تبدیل میشوند. مرحله سوم، سنتز: این ترکیبات در یک راکتور پلیمریزاسیون به پلیمرهای زنجیرهای مانند پلیاتیلن زیستتخریبپذیر یا پلیپروپیلن سبز تبدیل میشوند. این مواد خام میتوانند برای تولید بستهبندیهای غذایی، کاشیهای کفپوش صنعتی یا کیسههای خرید استفاده شوند – همه بدون نیاز به منابع فسیلی. دستگاه، که اندازهاش از یک کانتینر حملونقل است، میتواند روی دودکش کارخانهها نصب شود یا به عنوان ایستگاههای مستقل در شهرها عمل کند. هزینه اولیه هر واحد حدود ۵۰,۰۰۰ دلار است، اما با تولید مواد خام، بازگشت سرمایه در کمتر از دو سال محقق میشود.
تأثیرات زیستمحیطی این فناوری خیرهکننده است. در Girardota، کارخانه Ecol-Air از زمان راهاندازی، بیش از ۱۰,۰۰۰ تن آلاینده را از هوا حذف کرده و معادل ۵,۰۰۰ تن CO2 را کاهش داده – به اندازه کاشت ۲۰۰,۰۰۰ درخت. این سیستم با اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد همخوانی دارد: هدف ۳ (سلامت و رفاه) با کاهش بیماریهای تنفسی، هدف ۱۱ (شهرها و جوامع پایدار) با بهبود کیفیت هوا در مناطق شهری، و هدف ۱۳ (اقدام برای اقلیم) با جذب گازهای گلخانهای. در کلمبیا، جایی که ۸۰ درصد آلودگی از صنایع ناشی میشود، این فناوری میتواند سالانه جان هزاران نفر را نجات دهد. علاوه بر این، با تبدیل آلایندهها به مواد خام، چرخهای ایجاد میکند که زباله را به منبع تبدیل مینماید – مفهومی کلیدی در اقتصاد دایرهای. کارشناسان محیط زیست، مانند دکتر آنا ماریا گومز از دانشگاه ملی کلمبیا، میگویند: “کار پرز نه تنها آلودگی را کاهش میدهد، بلکه مدل جدیدی برای صنایع ارائه میکند که سودآوری و پایداری را ترکیب میکند.”
از نظر اقتصادی، Ecol-Air یک انقلاب است. کارخانه Girardota نه تنها هوا را پاک میکند، بلکه سالانه ۲ میلیون دلار مواد خام تولید میکند که به بازارهای محلی فروخته میشود. این امر اشتغالزایی ایجاد کرده؛ بیش از ۵۰ شغل مستقیم در Girardota و زنجیره تأمین آن. پرز، که اکنون در نیویورک مستقر است، با شرکتهایی مانند Sumicol (اولین کارخانه تجاری) و Incolmotos Yamaha (تولیدکننده موتورسیکلت) شریک شده. این شراکتها، که از نصبهای رایگان آغاز شد، ثابت کرد که فناوری کارآمد است. چالشهای اولیه پرز، از جمله شک کارخانهداران به کارایی سیستم، با این رویکرد برطرف شد. او میگوید: “من لحظاتی داشتم که به خودم شک داشتم، اما باور داشتم که این ماشین میتواند تغییر ایجاد کند.” حالا، Ecol-Air در سطح آمادگی تجاری ۹ (کاملاً عملیاتی و آماده بازار) قرار دارد و پتانسیل صادرات به کشورهای آلوده مانند هند و برزیل را دارد.
پرز، که در سال ۲۰۲۵ به عنوان یکی از ۱۰ نوآور برتر جایزه جوانترین مخترعان EPO و یکی از “شکلدهندگان فردا” (Tomorrow Shapers) انتخاب شد، الهامبخش نسل جوان است. او تأکید میکند: “من تصمیم گرفتم این ماشین را بسازم چون مردم فراموش میکنند که هوا به اندازه آب مهم است.” این جایزه، که با ۱۰,۰۰۰ یورو همراه بود، به او کمک کرد تا شبکهای جهانی بسازد. در مصاحبه با Euronews، پرز از گسترش جهانی سخن میگوید: “الان تمرکزم روی گسترش جهانی است، چون همه جهان نیاز به پاکسازی هوا دارد.” برنامههای آینده شامل نصب دستگاهها در صنایع بزرگ آمریکا و اروپا، و توسعه نسخههای کوچکتر برای خودروها و ساختمانهای مسکونی است. او همچنین به دنبال جذب سرمایهگذاری از صندوقهای سبز مانند BlackRock است تا تولید را به ۱۰۰۰ واحد در سال برساند.
این نوآوری در زمینه جهانی، بخشی از موج بزرگتر فناوریهای جذب کربن است. شرکتهایی مانند Climeworks در سوئیس یا Carbon Engineering در کانادا سیستمهای مشابهی دارند، اما فناوری پرز منحصربهفرد است زیرا نه تنها CO2 را جذب میکند، بلکه NO2 و SO2 را نیز به مواد مفید تبدیل مینماید – گازی که اغلب نادیده گرفته میشوند. طبق گزارش IPCC، جهان تا سال ۲۰۵۰ باید ۱۰ گیگاتن CO2 را سالانه جذب کند، و سیستمهایی مانند Ecol-Air میتوانند ۵ درصد از این هدف را پوشش دهند. در آمریکای لاتین، جایی که ۹۰ درصد شهرها آلوده هستند، این فناوری میتواند الگویی برای سیاستگذاران باشد. پرز با همکاری EPO، کارگاههایی برای مخترعان جوان در بوینسآیرس و مکزیکوسیتی برگزار کرده تا ایدههای مشابه را ترویج دهد.
با این حال، چالشها همچنان وجود دارند. مقیاسپذیری نیاز به سرمایهگذاریهای کلان دارد، و مقررات زیستمحیطی در کشورهای در حال توسعه اغلب ناکافی است. پرز هشدار میدهد: “دانشمندان باید بفهمند که ایده به تنهایی کافی نیست؛ باید آن را به کسبوکار تبدیل کنیم تا آینده واقعی داشته باشد.” او همچنین با مسائل جنسیتی روبرو بوده؛ به عنوان یک زن جوان در دنیای مهندسی مردانه، اغلب ایدههایش را دستکم گرفتهاند. اما استقامت او، که از کودکی ریشه دارد، او را به جلو رانده است.
در نهایت، کار ماریانا پرز یادآوری است که نوآوریهای محلی میتوانند مشکلات جهانی را حل کنند. در جهانی که آلودگی هوا سالانه ۸ تریلیون دلار به اقتصاد آسیب میزند، سیستم Ecol-Air نه تنها هوا را پاک میکند، بلکه آیندهای پایدار میسازد. پرز، با شعار “آلودگی را به ثروت تبدیل کنیم”، الهامبخش میلیونها نفر است. آینده او، با تمرکز بر گسترش جهانی، نویدبخش است و میتواند کلمبیا را به قطب نوآوری سبز تبدیل کند. این داستان، فراتر از یک اختراع، داستانی از امید، استقامت و مسئولیت است – داستانی که همه ما را به فکر وامیدارد: اگر هوا به اندازه آب مهم است، چرا برای نجات آن تلاش نکنیم؟
(تعداد کلمات: حدود ۱۲۴۰ کلمه)
کلمات کلیدی:
۱. ماریانا پرز
۲. Ecol-Air
۳. آلودگی هوا
۴. تبدیل به مواد خام
۵. سیستم ریه مصنوعی
۶. کلمبیا Girardota
۷. جایزه EPO
۸. پلیمرهای زیستتخریبپذیر
۹. جذب CO2
۱۰. اقتصاد دایرهای
