ساخت دستگاه اکسیژن ساز خانگی با استفاده از غربال مولکولی توسط زنجیره های نانوی زئولیت

علیرضا لطیفیپیمان بخشنده نژاد دانشجوی ارشد رشته ی بیومکانیک دانشگاه صنعتی شریف و مدیرعامل شرکت فناور زیست تجهیز شریف(زیر مجموعه مرکز رشد دانشگاه شریف) موفق به ساخت دستگاه اکسیژن ساز خانگی شد که توانایی تولید اکسیژن با خلوص ۹۳ درصد از هوا را دارا است.

ساخت دستگاه اکسیژن ساز خانگی با استفاده از غربال مولکولی توسط زنجیره های نانوی زئولیت

شرکت فوق در مرداد سال ۹۳ با سه نفر هسته ی اصلی، به عنوان یکی از شرکت های فناور زیرمجموعه ی شریف تأسیس شد و در شهریور سال ۹۴ توانست اولین محصول خود را برای فروش آماده سازد.

اولین بار ناسا در سال ۲۰۰۵ از این ایده استفاده کرده و چنین محصولی را جهت جایگزینی با کپسول های اکسیژن که به خودی خود یک خطر بالقوه جهت انفجار هستند، طراحی نمود.

جزئیات محصول:

این محصول که ابعادی در حدود۳۰×۳۰×۱۶ سانتی متر مکعب و ۵ کیلو وزن دارد توانایی تولید ۱ تا ۶ لیتر بر دقیقه اکسیژن با خلوص ۹۳ درصد را دارا است. هم اکنون قیمت هر واحد این محصول کمتر از دو میلیون تومان می باشد و بسته به رطوبت هوا از ۱ تا ۵ سال عمر می کند (شهری مثل رشت یک سال و شهری مثل تهران حدود ۵ سال). این محصول هم اکنون مراحل تست و اخذ استانداردهای مربوطه را طی می کند. این طرح در آبان ۹۴ توسط دفتر توسعه ی فناوری سلامت به عنوان طرح کلان کشوری انتخاب شده است.

طرز کار:

طرز کار این دستگاه بر مبنای غربال مولکولی است که از زنجیره های نانوی زئولیت پایه استفاده می کند. تمام فرایند تولید اکسیژن در آن به صورت مکانیکی می باشد ( عدم استفاده از مواد شیمیایی).

ساخت دستگاه اکسیژن ساز خانگی با استفاده از غربال مولکولی توسط زنجیره های نانوی زئولیت

هوا پس از رطوبت گیری توسط درایر (dryer) وارد کمپرسور می شود تا فشار آن به فشار نامی که فشار فعال شوندگی زئولیت است برسد و پس از آن از روی زئولیت عبور داده می شود. در این مرحله اکسیژن به غلظت مدنظر رسیده است. از آنجا که اکسیژن با غلظت بالا محیط مناسبی برای رشد باکتری ها است، بایستی از یک فیلتر آنتی باکتریال عبور داده شود. همچنین خشک بودن آن می تواند موجب زخم دهان شود، بنابراین از روی یک ظرف حاوی آب جهت مرطوب شدن عبور می کند.

طی فرایند غربال مولکولی توسط زنجیره های نانوی زئولیت پایه که ابعادی در حدود ۱۰A^° دارند، مولکول هایی مثل CO2 و CH4 امکان عبور از زنجیره را نمی یابند و مولکول هایی مثل N2 نیز طی فرایند جذب سطحی جدا می شوند، اما مولکول های O2 از زنجیره عبور می کنند. نکته ی اساسی و به عبارتی گلوگاه کار در این محصول یافتن فشار فعال شوندگی زئولیت است که در آن فشار به مولکول های اکسیژن اجازه ی عبور از زنجیره داده می شود. طبق گفته ی سازنده ی محصول این فشار در حدود ۲ بار می باشد.

زئولیت یک محصول معدنی است که در آن سیلیسیم و آلومینیوم به نسبت ۱ به ۳ کنار هم قرار گرفته اند. در فرایند فرآوری، این نسبت به حدود ۱ به ۱ می رسد تا برای مصرف آماده شود. ماده ی خام این محصول معدنی هم اکنون از معدن سمنان در حال استخراج است، اما به دلیل عدم توان فرآوری بایستی به سوئیس، فرانسه یا روسیه صادر شود و محصول فرآوری شده دوباره خریداری شود. زئولیت علاوه بر تجهیزات پزشکی و نانو مصارف دیگری مثل پتروشیمی و تصفیه آب و … دارد که نشان دهنده ی پتانسیل خوب آن از جهت بازار است.

آینده ی طرح:

این شرکت امیدوار است بتواند محصول ارتقا یافته ی خود را تا سال ۹۵ برای فروش آماده سازد. این محصول دارای قابلیت تنظیم خلوص اکسیژن از ۳۰ تا ۹۰ درصد بوده، مجهز به باتری لیتیوم پلیمر جهت ذخیره ی انرژی و فناوری اینترنت اشیاء (IOT) می باشد تا پزشک بتواند از راه دور نیز علاوه بر وضعیت سنجی بیمار، خلوص اکسیژن را تنظیم کند.

3+

مطالب مرتبط

نظر بدهید