شارک

عنوان URL للمقالة


رقم المقالة : JEST-2112-5582 (R1) زيارة : 229 الصفحة: 79 - 92

10.30495/jest.2022.64741.5582

نوع المخطوط: ابحاث

نقشه راه کاربرد تکنولوژی هسته‌ای در محیط‌زیست

الموضوعات :

زهرا سلطانی 1 , امیرمحمد بیگ زاده 2

1 - دکتری مهندسی هسته‌ای، مرکز تحقیقات سیاست علمی کشور، تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات)
2 - استادیار پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران.

تاريخ الإرسال : 07 السبت , جمادى الأولى, 1443 تاريخ التأكيد : 26 الأربعاء , محرم, 1444 تاريخ الإصدار : 29 الإثنين , رجب, 1444

الکلمات المفتاحية: تصفیه, نقشه راه, تکنولوژی هسته‌ای, محیط‌زیست, پساب‌های صنعتی,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: امروزه، استفاده از دستگاه‌های پیشرفته تصفیه آلاینده‌های محیطی مبتنی بر تکنولوژی هسته ای در فرآیندهایی که با تولید آلاینده‌های گازی و مایع و جامد همراه است، شدیداً توصیه می‌شود. تکنولوژی هسته ای، پیشرفته، پیچیده و در مرحله رشد است و نیاز به سرمایه‌گذاری بالا، نیروهای با تخصص بالا و همکاری و هماهنگی سلسله‌ای از پروژه‌ها دارد، لذا تدوین استراتژی و برنامه‌ریزی برای توسعه کاربرد تکنولوژی هسته‌ای در محیط‌زیست، ضروری است. هدف از این پژوهش پشتیبانی از برنامه ریزی راهبردی و بلندمدت تکنولوژی هسته‌ای در حوزه محیط‌زیست با تهیه و تدوین نقشه راه است، تا تکنولوژی‌های کلیدی و روش‌های دستیابی به آن‌ها شناسایی شوند. روش بررسی: در این مقاله جهت تدوین نقشه راه کاربرد تکنولوژی هسته‌ای در محیط‌زیست، ابتدا با مرور پژوهشی در زمینه‌ی کاربردهای تکنولوژی هسته‌ای در محیط‌زیست، پتانسیل‌های بالقوه و تکنولوژی‌های کلیدی در این زمینه شناسایی شد. سپس با اجرای گام‌های فرایندی از طریق بررسی مقالات و متون علمی، بازار شناسایی شد و سپس انواع محصولات تعیین شدند. بازه زمانی تحقیق بین سال های 1399-1400 می باشد. یافته‌ها: مهم‌ترین بازار سیستم‌های تصفیه بر پایه تکنولوژی هسته‌ای نیروگاه ها، صنایع بزرگ شیمیایی و پتروشیمی و صنایع پسماند هستند. تأسیسات آلاینده زدایی گازها، تصفیه‌خانه لجن و فاضلاب و تأسیسات رفع آلودگی پسماندهای صنعتی در دسته محصولات طبقه‌بندی می شوند. مطابق نقشه راه، دستیابی به تکنولوژی شتاب‌دهنده‌ها و سامانه‌های پرتودهی گاما از طریق انتقال تکنولوژی و خرید تجهیزات و نیز مشارکت و انتقال تجارب از طریق سازمان های بین‌المللی میسر می گردد. ازآنجایی‌که تمامی مراحل تحقیق و توسعه سیستم های تصفیه حالت‌جامد با امکانات موجود در کشور قابل انجام است و نیز ساده‌تر بودن فرآیند، در طول سه سال اولیه تمرکز بر سیستم های تصفیه حالت‌جامد تعیین شد و به‌موازات آن و با کسب تجارب لازم، امکان انتقال تکنولوژی به سیستم های تصفیه مایع و گاز فراهم می گردد. بحث و نتیجه‌گیری: سیستم های تصفیه مبتنی بر تکنولوژی هسته ای پیشرفته، مقرون‌به‌صرفه و با کارایی بالاتر و سازگار با محیط‌زیست هستند. در این راستا، کاربرد نقشه راه به‌عنوان یکی از مهم‌ترین ابزارهای مدیریتی برای برنامه‌ریزی توسعه‌ی این تکنولوژی‌ ضروری است، که در این مقاله بدان پرداخته شده است.

المصادر:


  1. Phaal R, Farrukh CJ, Probert DR. Technology roadmapping—A planning framework for evolution and revolution. Technological forecasting and social change. 2004 Jan 1;71(1-2):5-26.
    2.
  2. Houssin D, Dujardin T, Cameron R, Tam C, Paillere H, Baroni M, Bromhead A, Baritaud M, Cometto M, Gaghen R, Herzog A. Technology Road-map-Nuclear Energy. Organisation for Economic Co-Operation and Development; 2015.
    3.
  3. Ahmadi A, Ghazinoory S, Ahmadi SJ, Soltani B, Saghafi F, Mohseni N. R&D Planning of Thorium Fuel Pellets Fabrication Using Technology Roadmapping Technique. JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2018 Jan 1;83:46-61.
    4.
  4. Heidrich B, Pimblott SM, Was GS, Zinkle S. Roadmap for the application of ion beam technologies to the challenges of nuclear energy technologies. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2019 Feb 15;441:41-5.
    5.
  5. Lee T. From nuclear energy developmental state to energy transition in South Korea: The role of the political epistemic community. Environmental Policy and Governance. 2021 Mar;31(2):82-93.
    6.
  6. Sekimoto H. Nuclear Power Generation. InEnergy Technology Roadmaps of Japan 2016 (pp. 257-268). Springer.
    7.
  7. Sinha RK, Kakodkar A. The road map for a future Indian nuclear energy system. 2003.
    8.
  8. Chmielewski AG. Electron accelerators for environmental protection. Reviews of Accelerator Science and Technology. 2011;4(01):147-59.
    9.
  9. Chmielewski AG. Industrial applications of electron beam flue gas treatment—From laboratory to the practice. Radiation Physics and Chemistry. 2007 Aug 1;76(8-9):1480-4.
    10.
  10. Maezawa A, Izutsu M. Application of e-beam treatment to flue gas cleanup in Japan. InNon-Thermal Plasma Techniques for Pollution Control 1993 (pp. 47-54). Springer, Berlin, Heidelberg.
    11.
  11. Dhuley RC, Gonin I, Kazakov S, Khabiboulline T, Sukhanov A, Yakovlev V, Saini A, Solyak N, Sauers A, Thangaraj JC, Zeller K. Design of a 10 MeV, 1000 kW average power electron-beam accelerator for wastewater treatment applications. Physical Review Accelerators and Beams. 2022 Apr 21;25(4):041601.
    12.
  12. Sampa MH, Takacs E, Gehringer P, Rela PR, Ramirez T, Amro H, Trojanowicz M, Botelho ML, Han B, Solpan D, Cooper WJ. Remediation of polluted waters and wastewater by radiation processing. Nukleonika. 2007;52(4):137-44.
    13.
  13. Kurucz CN, Waite TD, Cooper WJ. The Miami electron beam research facility: a large scale wastewater treatment application. Radiation Physics and Chemistry. 1995 Feb 1;45(2):299-308.
    14.
  14. Ponomarev AV. High-speed electron-beam water treatment: A technological consideration. Radiation Physics and Chemistry. 2020 Jul 1;172:108812.
    15.
  15. Wang J, Wang J. Application of radiation technology to sewage sludge processing: a review. Journal of Hazardous Materials. 2007 May 8;143(1-2):2-7.
    16.
  16. Aleev AA, Ivanov SV, Kozlov VA, Kuibeda RP, Kulevoy TV, Rogozhkin SV, Semennikov AI, Sharkov BY, Zaluzhny AG. International Topical Meeting on Nuclear Research Applications and Utilization of Accelerators, Vienna, Austria, 4-8 May.
    17.
  17. He S. Innovative solutions for wastewater treatment: case of China. InIAEA technical cooperation programme: sixty years and beyond-contributing to development. Proceedings of an international conference. Companion CD-ROM 2018.
    18.
  18. Han B, Kim JK, Kim Y, Choi JS, Jeong KY. Operation of industrial-scale electron beam wastewater treatment plant. Radiation Physics and Chemistry. 2012 Sep 1;81(9):1475-8.
    19.
  19. Lainetti FD. Development of the architectural design of a mobile electron beam accelerator unit of IPEN for the treatment of industrial effluents.
    20.
  20. Kim Y, Han B, Kim JK, Jeong KY. Cost assessment of e-beam wastewater treatment. InProceeding Series: International Topical Meeting on Nuclear Research Applications and Utilization of Sccelerators. Vienna 2009 May (4-8).
    21.
  21. Meeroff DE, Bloetscher F, Shaha B. Economics of wastewater/biosolids treatment by electron beam technology. Radiation Physics and Chemistry. 2020 Mar 1;168:108541.
    22.
  22. Portal of the Atomic Energy Organization of Iran, Radiation Application Development Company (aeoi.org.ir)
    23.
  23. Behjat A, Mozahheb SA, Khalili MB, Vakhshoor B, Zareshaei H, Fallahzadeh M. Advanced oxidation treatment of drinking water and wastewater using high-energy electron beam irradiation. Journal of Water and Wastewater; 2007 Mar 1;18(1):60-8.  (In Persian) 
    24.
  24. Hashemi H, Amin MM, Bina B, Abdellahi M, Hatamzadeh M. Disinfection of water and wastewater using gamma irradiation in Isfahan water and wastewater treatment plants. J Water Wastewater. 2010;4:28-32.
    25.
  25. Madah AH, Khodadadi M, Khoramipour Comparison of gamma ray and ultraviolet radiation on regrowth control of microorganism in urban sewage effluent. J. Env. Sci. Tech. 2020; 22(7): 287-300. (In Persian) 
    26.
  26. Betesho R, Ghotbikohan K, Nabardi F, Rafiee R. A Study on the Effect of Gamma Rays on Reducing the Burden of Some Pathogens in Sewage Sludge. J. of Nucl Sci. and Tech. 2017; 37(4): 24-33. (In Persian) 
    27.
  27. Conceptual study of technology transfer and case study of the implementation of this process in the Surge Arrester system, Pardis Technology Park, No. 22. (In Persian)
    28.

 

 

_||_

  1. Phaal R, Farrukh CJ, Probert DR. Technology roadmapping—A planning framework for evolution and revolution. Technological forecasting and social change. 2004 Jan 1;71(1-2):5-26.
    2.
  2. Houssin D, Dujardin T, Cameron R, Tam C, Paillere H, Baroni M, Bromhead A, Baritaud M, Cometto M, Gaghen R, Herzog A. Technology Road-map-Nuclear Energy. Organisation for Economic Co-Operation and Development; 2015.
    3.
  3. Ahmadi A, Ghazinoory S, Ahmadi SJ, Soltani B, Saghafi F, Mohseni N. R&D Planning of Thorium Fuel Pellets Fabrication Using Technology Roadmapping Technique. JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2018 Jan 1;83:46-61.
    4.
  4. Heidrich B, Pimblott SM, Was GS, Zinkle S. Roadmap for the application of ion beam technologies to the challenges of nuclear energy technologies. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2019 Feb 15;441:41-5.
    5.
  5. Lee T. From nuclear energy developmental state to energy transition in South Korea: The role of the political epistemic community. Environmental Policy and Governance. 2021 Mar;31(2):82-93.
    6.
  6. Sekimoto H. Nuclear Power Generation. InEnergy Technology Roadmaps of Japan 2016 (pp. 257-268). Springer.
    7.
  7. Sinha RK, Kakodkar A. The road map for a future Indian nuclear energy system. 2003.
    8.
  8. Chmielewski AG. Electron accelerators for environmental protection. Reviews of Accelerator Science and Technology. 2011;4(01):147-59.
    9.
  9. Chmielewski AG. Industrial applications of electron beam flue gas treatment—From laboratory to the practice. Radiation Physics and Chemistry. 2007 Aug 1;76(8-9):1480-4.
    10.
  10. Maezawa A, Izutsu M. Application of e-beam treatment to flue gas cleanup in Japan. InNon-Thermal Plasma Techniques for Pollution Control 1993 (pp. 47-54). Springer, Berlin, Heidelberg.
    11.
  11. Dhuley RC, Gonin I, Kazakov S, Khabiboulline T, Sukhanov A, Yakovlev V, Saini A, Solyak N, Sauers A, Thangaraj JC, Zeller K. Design of a 10 MeV, 1000 kW average power electron-beam accelerator for wastewater treatment applications. Physical Review Accelerators and Beams. 2022 Apr 21;25(4):041601.
    12.
  12. Sampa MH, Takacs E, Gehringer P, Rela PR, Ramirez T, Amro H, Trojanowicz M, Botelho ML, Han B, Solpan D, Cooper WJ. Remediation of polluted waters and wastewater by radiation processing. Nukleonika. 2007;52(4):137-44.
    13.
  13. Kurucz CN, Waite TD, Cooper WJ. The Miami electron beam research facility: a large scale wastewater treatment application. Radiation Physics and Chemistry. 1995 Feb 1;45(2):299-308.
    14.
  14. Ponomarev AV. High-speed electron-beam water treatment: A technological consideration. Radiation Physics and Chemistry. 2020 Jul 1;172:108812.
    15.
  15. Wang J, Wang J. Application of radiation technology to sewage sludge processing: a review. Journal of Hazardous Materials. 2007 May 8;143(1-2):2-7.
    16.
  16. Aleev AA, Ivanov SV, Kozlov VA, Kuibeda RP, Kulevoy TV, Rogozhkin SV, Semennikov AI, Sharkov BY, Zaluzhny AG. International Topical Meeting on Nuclear Research Applications and Utilization of Accelerators, Vienna, Austria, 4-8 May.
    17.
  17. He S. Innovative solutions for wastewater treatment: case of China. InIAEA technical cooperation programme: sixty years and beyond-contributing to development. Proceedings of an international conference. Companion CD-ROM 2018.
    18.
  18. Han B, Kim JK, Kim Y, Choi JS, Jeong KY. Operation of industrial-scale electron beam wastewater treatment plant. Radiation Physics and Chemistry. 2012 Sep 1;81(9):1475-8.
    19.
  19. Lainetti FD. Development of the architectural design of a mobile electron beam accelerator unit of IPEN for the treatment of industrial effluents.
    20.
  20. Kim Y, Han B, Kim JK, Jeong KY. Cost assessment of e-beam wastewater treatment. InProceeding Series: International Topical Meeting on Nuclear Research Applications and Utilization of Sccelerators. Vienna 2009 May (4-8).
    21.
  21. Meeroff DE, Bloetscher F, Shaha B. Economics of wastewater/biosolids treatment by electron beam technology. Radiation Physics and Chemistry. 2020 Mar 1;168:108541.
    22.
  22. Portal of the Atomic Energy Organization of Iran, Radiation Application Development Company (aeoi.org.ir)
    23.
  23. Behjat A, Mozahheb SA, Khalili MB, Vakhshoor B, Zareshaei H, Fallahzadeh M. Advanced oxidation treatment of drinking water and wastewater using high-energy electron beam irradiation. Journal of Water and Wastewater; 2007 Mar 1;18(1):60-8.  (In Persian) 
    24.
  24. Hashemi H, Amin MM, Bina B, Abdellahi M, Hatamzadeh M. Disinfection of water and wastewater using gamma irradiation in Isfahan water and wastewater treatment plants. J Water Wastewater. 2010;4:28-32.
    25.
  25. Madah AH, Khodadadi M, Khoramipour Comparison of gamma ray and ultraviolet radiation on regrowth control of microorganism in urban sewage effluent. J. Env. Sci. Tech. 2020; 22(7): 287-300. (In Persian) 
    26.
  26. Betesho R, Ghotbikohan K, Nabardi F, Rafiee R. A Study on the Effect of Gamma Rays on Reducing the Burden of Some Pathogens in Sewage Sludge. J. of Nucl Sci. and Tech. 2017; 37(4): 24-33. (In Persian) 
    27.
  27. Conceptual study of technology transfer and case study of the implementation of this process in the Surge Arrester system, Pardis Technology Park, No. 22. (In Persian)
    28.

 

 

سند

Sanad is a platform for managing Azad University publications

الروابط

المراكز ذات الصلة

دعامة

الصفحات الرسمية

حقوق هذا الموقع الإلكتروني مملوكة لنظام SANAD Press Management. © 1442-1446

الصفحة الرئيسية| دخول| معلومات عنا| اتصل بنا|
[English] [فارسی] [en] [fa]