وی با اشاره به اینکه دنیا به سمت ارتقای سطح فناوری، اعمال محدودیت بر مصرف انرژی و سختگیری محیط‌زیست خواهد رفت، گفت: ما نیز باید در این مسیر حرکت کنیم و بخش فرآوری مواد وزارت صمت تمام‌قد از اقدامات مرتبط با تکنولوژی حوزه معدن که توسط وزارت علوم انجام می‌گیرد، حمایت می‌کنیم. معاون معادن و فرآوری مواد وزارت صمت اظهارکرد: موضوع بهره‌وری انرژی باید در اولویت صنایع باشد و امیدواریم در این راستا حمایت صنایع معدنی بزرگ کشور را داشته باشیم تا این مهم در سال‌های آینده محقق شود. در گزارش امروز صمت نگاهی داریم به بهره‌گیری از تکنولوژی انفجار پلاسمایی که به مدد شرکت‌های دانش‌بنیان میسر شده است و گفته می‌شود انفجاری در توسعه صنایع معدنی ایجاد خواهد کرد. به شرکت‌های دانش‌بنیان گفته می‌شود که با کمک نیروی انسانی دانش‌آموخته دانشگاهی، دانش را به فناوری (محصول یا خدمات) و در نتیجه ثروت تبدیل می‌کنند. تعداد شرکت‌های دانش‌بنیان بر اساس آمار معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری امروز به حدود ۸هزار و ۶۸۹ شرکت رسیده است و این شرکت‌ها بر اساس ماهیت و فعالیت‌ به گروه‌های مختلف نوپا؛ شرکت‌هایی که درآمد عملیاتی ندارند (دو نوع یک و ۲) و تولیدی؛ شرکت‌هایی که درآمد عملیاتی دارند (نوع یک و ۲)، تولیدی مستعد دانش‌بنیان و نوپا مستعد دانش‌بنیان تقسیم می‌شوند.

معجزه دانش‌بنیان‌ها

افزون بر این، با افزایش تعداد شرکت‌های دانش‌بنیان فروش این شرکت‌ها نیز افزایش یافته است و در حالی‌که سهم شرکت‌های دانش‌بنیان از اقتصاد کشور در سال ۱۳۸۹، حدود ۲۰۰ میلیارد تومان بود؛ اواخر سال ۱۴۰۱ میزان فروش شرکت‌ها از ۴۰۰ هزار میلیارد تومان فراتر رفت که رشدی بیش از ۵۰۰ درصدی را نشان می‌دهد.

ماجرا از کجا آغاز شد؟

سال ۹۶ گروهی پنج‌نفره از دانشجویان رشته‌های فنی و علوم پایه دانشگاه‌های معتبر دور هم جمع شدند و تصمیم گرفتند یکی از مشکلات صنعت معدن را حل کنند؛ تصمیمی که در قالب تولید دستگاه‌های مختلف ازجمله دستگاه انفجار پلاسمایی، امروز محقق شده است.

لبه تکنولوژی

برای همگام شدن با کشورهای پیشرو در حوزه صنایع معدنی باید از تکنولوژی‌های نوین استفاده کرد. «انفجار پلاسمایی» یکی از تکنولوژی‌هایی است که در صورت توسعه می‌تواند سهم بالایی در پیشرفت صنایع معدنی ایران داشته باشد.در گذشته علوم نانو لبه تکنولوژی بود، اما درحال‌حاضر پلاسما جای علوم نانو را گرفته است. در گذشته برای انفجار و استخراج از معادن از مواد ناریه استفاده می‌شد که هزینه‌های بسیار زیادی داشت و نیازمند اخذ مجوزهای قانونی و ارگان‌های نظامی بود. در انفجار پلاسمایی، پالس پلاسمایی قدرتمند در حد مگاوات یا گیگاوات تولید و توسط کابل‌ها و سیم‌رابط نازک به محلول الکترولیت ارسال می‌کند که منجر به انفجار می‌شود. این انفجار بهتر از انفجار مواد ناریه است؛ زیرا در انفجار مواد ناریه ۸۰ درصد انبساط گاز و ۲۰ درصد موج شوک داریم که در انفجار پلاسمایی این موضوع عکس است. برای غلبه بر این مشکلات که مانع پیشرفت صنایع معدنی است تکنولوژی به نام «انفجار پلاسمایی» در حال توسعه است. طی انفجار پلاسمایی تخریب به حداکثر می‌رسد، اما لرزش و آثار مخربی اطراف معدن نداریم. گسل‌های زیرزمینی و تونل‌ها فعال نمی‌شوند، همچنین می‌توان انفجار را جهت‌دهی کرد که در روش سنتی کمتر ممکن است.

فلاش‌بک

محمدعلی زلفی‌گل سال گذشته و در حاشیه دومین روز از برگزاری اجلاس روسای دانشگاه‌ها از چند محصول دانش‌بنیان رونمایی کرد که یکی از آنها «دستگاه انفجار پلاسمایی» بود. معاون امور معادن و فرآوری مواد وزارت صنعت، معدن و تجارت، به تازگی از اجرای تکنولوژی انفجار پلاسمایی در معادن استان همدان برای نخستین بار در سطح کشور هم که در آن زمان شاهد اجرای تکنولوژی پلاسمایی در معادن همدان بود گفت: انفجار پلاسمایی بدون استفاده از مواد منفجره و ناریه با ایجاد کانال پلاسمایی و فشار موضعی با پیشروی ۲۰ تا ۳۰ متر در روز موجب تخریب می‌شود. وی افزود: بی‌تردید تکنولوژی انفجار پلاسمایی می‌تواند زنجیره‌ای از موفقیت را در حوزه فناوری برای کشور به ارمغان آورد. محشمی‌پور خاطرنشان کرد: فناوری‌های نوین می‌تواند منجر به ایجاد ارزش‌افزوده دوسویه شود و معادن بیش از هر چیز نیازمند فناوری‌های نوین هستند، پس ترغیب و تشویق شرکت‌های دانش‌بنیان به سمت معادن ضرورت دارد.

فیزیک پلاسما

علی‌خان نصراصفهانی، دانشیار گروه زمین‌شناسی دانشگاه آزاد اسلامی گفت: در فیزیک بعد متفاوتی از فیزیک به‌نام «فیزیک پلاسما» وجود دارد که فاز چهارم ماده و در واقع یک فاز گازی یونیزه است که بعد از کشف آن در دهه ۲۰ میلادی بر اساس الاستیک یا غیرالاستیک بودن کاربردهای مختلفی داشته است.

وی با بیان اینکه پلاسما به صورت گرم و سرد، در فشار بالا و فشار نزدیک به خلأ می‌تواند وجود داشته باشد، افزود: در زمینه‌های کاربردی معدنی مجبور به استفاده از پلاسمای گرم هستیم؛ پلاسمای گرم در فشار بالا و تزریق انرژی به گاز بر اساس و در ادامه تزریق جریان الکتریکی و پلاسما سرد در فشار نزدیک به خلأ و دمای پایین تولید می‌شود.

نصر اصفهانی با اشاره به اینکه، نخستین آثار پلاسما در لامپ‌های فلورسنت همچنین تولید الماس که در فشار بالا و حرارت بسیار بالا و غیرعادی مشهود است، تصریح کرد: استفاده از پلاسما از دهه ۶۰ میلادی به بعد در زمینه‌های حفاری آغاز شد. با توجه به اینکه پلاسما علم جدیدی در ایران است، اما در برخی از کشورهای توسعه‌یافته از ویژگی خرد کردن سنگ با استفاده از پلاسما برای انفجار استفاده می‌شود.

وی خاطرنشان کرد: از دهه ۶۰ میلادی مشعل‌های پلاسمایی برای خرد کردن سنگ استفاده می‌شد که در این زمینه کشور اسلونی پیشتاز است و بدون اینکه مته‌ای به سنگ برخورد داشته باشد، انرژی بسیار زیاد به سنگ تزریق می‌شود که در ادامه باعث خرد شدن سنگ می‌شود.

دقیق، سریع و ایمن

نصراصفهانی با بیان اینکه انفجارهای پلاسمایی قابلیت کنترل از راه دور، مشکلات زیست محیطی کم و ایمنی بالا بدون نیاز مجوز و نظارت‌های نظامی را دارد، گفت: دستگاه‌های انفجار پلاسمایی که پالس انفجاری قدرتمند دارد ناشی از ایجاد یک جریان شدید الکتریکی بین محلول الکترولیت است و خلاف انفجار معمولی با مواد منفجره ۲۰ درصد انبساط گاز و ۸۰ درصد شوک را به همراه دارد.

وی اضافه کرد: علاوه بر معادن این نوع سیستم در فعالیت‌های دیگر مانند خرد کردن ساختمان، بتن و کاربردهای شهرسازی و مصالح ساختمانی هم کارآیی دارد.

وی اظهار کرد: دقت، سرعت، آسیب کم به محیط‌زیست و هزینه‌های پایین جزو ویژگی‌های فناوری‌های جدید است و باعث تولید یک محصول مناسب می‌شود. وی افزود: در تکنولوژی فناوری‌های نوین استفاده از انفجارهای پلاسمایی به دلیل آنکه به‌آسانی می‌تواند سنگ‌های سخت را با سرعت بالا و هزینه کمتر خرد کند، در مقیاس‌های کوچک برای معادن قابل استفاده است. این فعالیت باعث افزایش توانایی و قدرت معدنکار می‌شود که نتیجه آن بالا رفتن امکان حفاری و انفجار است.

نصراصفهانی با اشاره به این موضوع که با افزایش عمق حفاری توانایی و قدرت دستگاه‌های کنونی و سنتی کاهش پیدا می‌کند، گفت: با استفاده از این تکنولوژی می‌توان قدرت و مانور حرکتی ابزارآلات را در عمق، عرض، طول و ارتفاع افزایش داد.

سخن پایانی

دستگاه انفجار پلاسمایی تا امروز بهترین گزینه برای جایگزینی با روش‌های انفجارهای سنتی است. در روش‌های سنتی از مواد انفجاری یا ناریه استفاده می‌شود که هم گاز سمی تولید می‌کند و هم مشکلات محیط‌زیستی فراوان و هزینه زیادی دارد، تهیه آن برای صاحبان معادن دشوار است، باید سلسله مراتبی طی شود تا مواد انفجاری را تهیه کنند که شامل اسکورت‌های نظامی می‌شود، زیرا عوارض زیادی دارد و اگر ناخواسته منفجر شود، خطرهای زیادی در پی دارد. انفجار پلاسمایی در مقایسه با روش‌هایی مانند استفاده از دینامیت، که اثرات تخریب‌زیست زیادی دارد، آسیب‌های کمتری به محیط‌زیست وارد می‌آورد و هیچ گاز سمی تولید نمی‌کند و در فاصله‌های ۱۰ تا ۱۵ دقیقه می‌تواند در موضع مورد نظر تخریب ایجاد کند. از دیگر مزایای منحصربه‌فرد این شیوه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: کاهش اثرات زیست‌محیطی، تولید نشدن گازهای سمی، ایمنی بالا در زمان انفجار، بی‌نیازی به مجوز و نظارت مراجع قانونی، آسیب نرسیدن به به گسل‌ها، آسیب نرسیدن و عدم ایجاد مزاحمت برای روستاهای اطراف معادن، بازدهی انرژی بالا، بازگشت سرمایه در زمانی کوتاه و امکان پیشروى حفارى در تونل‌ها تا روزى ۳۰ متر.