راه جدید تخریب معدن کشف شد

در گذشته علوم نانو لبه تکنولوژی بود، اما در حال حاضر پلاسما جای علوم نانو را گرفته است. در گذشته برای انفجار و استخراج از معادن از مواد ناریه استفاده می‌شد که هزینه‌های بسیار زیادی داشته و نیازمند اخذ مجوزهای قانونی و ارگان‌های نظامی است.

طی 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 80 درصد انبساط گاز و 20 درصد موج شوک داریم که در انفجار پلاسمایی این موضوع بالعکس 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 رسیده است، 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.

رونمایی از دستگاه انفجار پلاسمایی توسط وزیر علوم، تحقیقات و فناوری

محمدعلی زلفی‌گل جمعه _یازدهم شهریورماه 1401_ در حاشیه دومین روز از برگزاری اجلاس رؤسای 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، هفتم مردادماه 1402 از اجرای تکنولوژی انفجار پلاسمایی در معادن استان همدان برای نخستین بار در سطح کشور خبر داد.

تکنولوژی انفجار پلاسمایی زنجیره‌ای از موفقیت در حوزه فناوری برای ایران اسلامی

رضا محتشمی‌پور، معاون امور معادن و فرآوری مواد وزارت صنعت، معدن و تجارت می‌گوید: انفجار پلاسمایی بدون استفاده از مواد منفجره و ناریه با ایجاد کانال پلاسمایی و فشار موضعی با پیشروی 20 تا 30 متر در روز موجب تخریب می‌شود.

وی می‌افزاید: بی‌تردید تکنولوژی انفجار پلاسمایی می‌تواند زنجیره‌ای از موفقیت را در حوزه فناوری برای کشور به ارمغان آورد.

محشمی‌پور خاطرنشان می‌کند: فناوری‌ها نوین می‌تواند منجر به ایجاد ارزش افزوده دوسویه شود و معادن بیش از هر چیز نیازمند فناوری‌های نوین هستند، پس ترغیب و تشویق شرکت‌های دانش‌بنیان به سمت معادن ضرورت دارد.

علی‌خان نصراصفهانی، دانشیار گروه زمین‌شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان به خبرنگار ایمنا، می‌گوید: در فیزیک بُعد 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 20 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، می‌افزاید: 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.

این دانشیار گروه زمین‌شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان با اشاره به اینکه، اولین آثار پلاسما در لامپ‌های فلورسنت همچنین تولید الماس که در فشار بالا و حرارت بسیار بالا و غیرعادی مشهود است، تصریح می‌کند: استفاده از پلاسما از دهه 60 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 می‌کند: از دهه 60 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.

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، می‌گوید: دستگاه‌های انفجار پلاسمایی که پالس انفجاری قدرتمند دارد ناشی از ایجاد یک جریان شدید الکتریکی بین محلول الکترولیت است و برخلاف انفجار معمولی با مواد منفجره 20 درصد انبساط گاز و 80 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 کارایی دارد.

این دانشیار گروه زمین‌شناسی دانشگاه آزاد اسلامی تصریح می‌کند: دقت، سرعت، آسیب کم به محیط زیست 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 آن که 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، می‌گوید: با استفاده از این تکنولوژی می‌توان قدرت و مانور حرکتی ابزارآلات در عمق، عرض، طول و ارتفاع را افزایش داد.