تولید متانول دوتره d4
«دوتره»ها (Deuterated) ترکیباتی هستند که در آنها اتمهای هیدروژن با اتم دوتریوم جایگزین شدهاند. دوتریوم D))، ایزوتوپی از هیدروژن است که یک نوترون اضافی دارد و جرم اتمی آن حدود دو برابر هیدروژن معمولی (H) است که با جایگزین نمودن آن در ساختار یک ماده، خواص فیزیکی و تاحدودی خواص شیمیایی آن ماده تغییر میکند.
متانول دوتره (CD۳OD)، متانولی است که در آن اتمهای هیدروژن H)) با اتم دوتریوم D))، ایزوتوپ سنگین هیدروژن جایگزین شدهاند.
به ایزوتوپهایی که از خود پرتو ساطع نمیکنند، ایزوتوپ پایدار میگویند. دوتریوم یکی از ایزوتوپهای پایدار پرمصرف است که در تولید بسیاری از مواد شیمیایی ایزوتوپی کاربرد دارد. از مهمترین کاربردهای ایزوتوپهای پایدار میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
صنایع دارویی: پایاداروها، داروهایی هستند که از ایزوتوپهای پایدار در ساختار مولکولی خود استفاده میکنند. این کار باعث تغییر در ساختار فضایی، فرکانس ارتعاشات و سرعت واکنش دارو میشود؛ بنابراین با تولید پایا دارو میتوان یک داروی جدید یا یک دارو با مشخصات بهبودیافته معرفی کرد که میتواند عوارض جانبی کمتری برای مصرفکننده داشته باشد.
صنایع الکترونیک: استفاده از ایزوتوپهای پایدار در نمایشگرهای پیشرفته OLED باعث تولید فرکانسهای متفاوت و پایداری و درخشندگی بیشتر رنگها و همچنین طول عمر بالاتر این نمایشگرها میشود.
از ایزوتوپهای پایدار در ساخت فیبرهای نوری پیشرفته جهت کاهش تلفات نوری و افزایش کارایی انتقال دادهها و افزایش طول عمر آنها استفاده میشود.
در نیمههادیها، استفاده از ایزوتوپهای پایدار منجر به بهبود استحکام پیوندهای شیمیایی، کاهش نویز، افزایش طول عمر ترانزیستورها و کاهش مصرف انرژی در مدارهای پیشرفته میشود.
ساخت پلیمرهای پیشرفته: پلیمرهای ساختهشده از ایزوتوپهای پایدار در صنایع خودروسازی، هوافضا، پزشکی و نانوفناوری به دلیل پایداری بالاتر، مقاومت در برابر تخریبها، بهبود کنترل فرآیندهای شیمیایی و بهینهسازی عملکرد مواد، مورد استفاده قرار میگیرند.
حلال در دستگاه: NMR دستگاههای NMR دستگاههایی هستند که از آنها برای مطالعه ساختار مولکولها استفاده میشود. اگر از حلالهای معمولی (که شامل هیدروژن هستند) در این دستگاهها استفاده شود، این هیدروژنها باعث ایجاد سیگنالهای مزاحم و تداخل در طیف NMR میشوند. اما وقتی از حلالهای دوتره استفاده میشود، چون دوتریوم (D) بهجای هیدروژن (H) قرار دارد، این سیگنالهای مزاحم حذف میشوند.
ایزوتوپهای پایدار در صنایع نفت و گاز علاوه بر استفاده در طیفسنجی (NMR) برای بررسی ساختار نفت خام و شناسایی آلایندهها، در افزایش کارایی استخراج و حفاری نفت و گاز نیز نقش دارند. از دیگر کاربردهای وسیع ایزوتوپهای پایدار میتوان به استفاده از آنها در صنایع شیمیایی در ردیابی مسیر پیشرفت واکنشهای شیمیایی پیشرفته، صنایع فضایی، مهندسی مواد و پلیمر اشاره کرد.
ایران به همراه کشورهای ایالات متحده، سوئیس و چین جزو چهار کشور تولیدکننده این ماده ارزشمند است. با توجه به بازارهای جهانی در حال گسترش ایزوتوپهای پایدار، شرکت مصباح انرژی به عنوان تولیدکننده با کیفیتترین آبسنگین جهان و یکی از هفت شرکت برتر صنعت ایزوتوپهای پایدار در دنیا، با رصد بازار آتی جهانی ایزوتوپهای پایدار، ساخت یکی از بزرگترین واحدهای تولید متانول دوتره را در دستور کار خود قرار داد و مرحله تحقیق و طراحی و ساخت آن در کمتر از سه سال انجام گرفت و در بهار ۱۴۰۳ به بهرهبرداری رسید. هماکنون متانول یکی از مجموعه محصولات ایزوتوپی است که به بازارهای جهانی صادر میشود. خوشبختانه با تولید محصول متانول دوتره بهعنوان یکی از پرمصرفترین محصولات ایزوتوپی در دنیا، گام مهمی در تولید محصولات میانی و پاییندستی آبسنگین برداشته شده است. این محصول از نظر قیمت بسیار ارزشمند است. ظرفیت واحد تولید متانول دوتره، دارای انعطافپذیری بالایی بوده و میتواند درصد قابل توجهی از بازارهای جهانی را به خود اختصاص دهد. علاوه بر تولید متانول دوتره، دستیابی به دانش طراحی و ساخت تجهیزات حساس و بومیسازی فناوریهای پیشرفته، از دیگر دستاوردهای مهم این پروژه ملی است. با افتتاح این واحد، سازمان انرژی اتمی ایران، گامی بلند در جهت توسعه صنعت تولید ایزوتوپهای پایدار و ارتقای جایگاه جمهوری اسلامی ایران در عرصه بینالمللی برداشته است.
منبع: روزنامه جام جم، شماره 7016، ص 10
ایران رتبه ۶ جهانی در علم نانو
عماد احمدوند

در حوزه سلامت، شاید بازار داروهای پیشرفته مانند داروهای درمان سرطان از نظر حجم مالی عدد بسیار بالایی نداشته باشد؛ اما این محصولات دسترسی مردم به روشهای درمانی پیشرفتهتر و مقرونبهصرفهتر را
فراهم میکنند.
به طور کلی، کشورمان مسیری را از توسعه علمی به سمت توسعه فنی و کسبوکاری و سپس توسعه اقتصادی طی کرده است. انشاءالله گام بعدی، تمرکز بر اثرگذاریهای اقتصادی و اجتماعی خواهد بود. ما از کشوری که رتبهاش در انتشار مقالات نانو در ابتدای برنامه حدوداً 51 دنیا بود، اکنون به جایگاه ششم جهان در این شاخص رسیدهایم. البته شاخصهای علمی دیگری نیز وجود دارند که میتوان بهصورت مفصلتر درباره آنها صحبت کرد. گام بعدی این است که ببینیم چه شرکتهایی از این بدنه بیرون آمده و اکنون محصول دارند. تا پایان سال 1403، حدود 440 شرکت دارای محصول فناورانه نانویی مورد تأیید ستاد نانو در کشور فعال هستند که بیش از 1700 محصول دارای تأییدیه «نانومقیاس» را تولید میکنند. تأکید میکنم که محصولاتی که تأییدیه نانومقیاس دارند، یعنی هم از فناوری نانو استفاده کردهاند و هم تجاری شده است. همچنین این محصولات در بازار حضور دارند؛ مثلاً محصولات مرتبط با سلامت، تأییدیه وزارت بهداشت، و محصولات کشاورزی، تأییدیه وزارت جهاد کشاورزی را دریافت کردهاند.
علاوه بر این، تعداد قابلتوجهی از شرکتها یا تیمهای فناور در حال گذراندن فرآیندهای توسعه هستند که ما از آنها حمایت میکنیم؛ اما آمار آنها در آمار محصولات ارائهشده لحاظ نمیشود. تا پایان سال گذشته، 1736 محصول دارای تأییدیه نانومقیاس بودند.
گام بعدی این است که ببینیم این شرکتها و محصولاتشان چه جایگاهی در اقتصاد کشور دارند؛ چه میزان فروختهاند و چه مشکلاتی را حل کردهاند؟ یکی از شاخصهای مهم، حجم فروش محصولات نانویی این شرکتهاست. در سالهای گذشته، تقریباً هر سال حجم فروش این شرکتها دو برابر سال قبل بوده است. آخرین آمار مربوط به انتهای سال 1402 نشاندهنده رشد قابلتوجه در این حوزه است.
در سال 1402، حجم فروش محصولات نانویی حدود 62 هزار میلیارد تومان بوده است که نسبت به سال قبل، رشدی در حدود صد و خوردهای درصد داشته است. از این مقدار، تقریباً 9 درصد مربوط به بازار صادراتی بوده که معادل 145 میلیون دلار از فروش محصولات نانویی به سایر کشورها محسوب میشود. میتوان گفت شرکتهای مختلف، تجربه صادرات به تقریباً هر پنج قاره جهان را داشتهاند. براساس اطلاعات استخراجشده از گمرک و سامانه دانشبنیان معاونت علمی در سال 1402، محصولات نانویی به 49 کشور صادر شده است. البته ممکن است برخی صادرات از طریق شرکتهای واسط انجام شده باشد که اطلاعات آن در دسترس نبوده؛ اما آنچه به صورت مستند قابل تأیید است، رقم 49 کشور میباشد. این آمار، سیر رشد از علم تا کسبوکار و در نهایت اقتصاد را به خوبی نشان میدهد.
در حال حاضر، بخش قابل توجهی از تمرکز ستاد بر اساس اولویتهای مندرج در سند، معطوف به حوزههایی است که محصولات دارای اثرات اقتصادی و اجتماعی بالاتری هستند. ممکن است برخی محصولات از نظر حجم فروش، رقم چشمگیری نداشته باشند؛ اما نقشی که در حل مسائل کلان کشور ایفا میکنند، بسیار حائز اهمیت است. این دسته از محصولات در اولویتهای ستاد قرار میگیرند. به عنوان مثال میتوان به حوزه نانو حباب اشاره کرد که اگرچه از نظر حجم بازار عدد بسیار بالایی محسوب نمیشود؛ اما در حوزه کشاورزی میتواند تا 15 درصد و در برخی موارد تا 20 درصد بهرهوری در کشت گلخانهای را افزایش دهد. همچنین در حوزه شیلات، این فناوری قادر است تا حدود سه برابر، میزان برداشت ماهی از استخرها را بهبود بخشد. در این حوزهها، ما از جمله کشورهای مطرحی هستیم که هم فناوری آن را در اختیار داریم و هم شرکتهای داخلی آن را به صورت عملیاتی مورد استفاده قرار دادهاند. این دستاوردها باید توسعه یابند تا بتوانند در رفع مشکلات صنایع و حوزه سلامت مؤثر واقع شوند. در حوزه سلامت، شاید بازار داروهای پیشرفته مانند داروهای درمان سرطان از نظر حجم مالی عدد بسیار بالایی نداشته باشد؛ اما این محصولات دسترسی مردم به روشهای درمانی پیشرفتهتر و مقرونبهصرفهتر را فراهم میکنند. زمانی که فقط داروی خارجی در دسترس باشد، با قیمت دلاری، تنها درصد بسیار کمی از مردم میتوانند به این روشهای درمانی فکر کنند.
اما وقتی همان دارو به تولید داخلی میرسد و تحت پوشش بیمه قرار میگیرد، طیف وسیعی از مردم، تقریباً تمام کسانی که به این روشهای درمانی نیاز دارند، میتوانند از آن بهرهمند شوند. این موضوع را ما جزو مأموریتهای اصلی ستاد میدانیم؛ تمرکز بر توسعه برخی داروهای پیشرفته که ممکن است از نظر معادلات اقتصادی برای شرکتها چندان جذاب نباشد؛ اما ما از آنها حمایت میکنیم تا اینگونه محصولات در کشور توسعه یابند و در دسترس مصرفکنندگان قرار گیرند.