به گزارش پایگاه خبری شبکه آزمایشگاهی فناوری‌های راهبردی؛ اگرچه کاربرد و اثربخشی فناوری نانو اغلب با پیشرفت های آینده در فناوری پزشکی و شیمی همراه است، اما موارد استفاده از آن بسیار ظریف تر و گسترده تر است، کشاورزی یکی از حوزه‌هایی است که نانو فناوری توانسته کاربردهایش را در آن توسعه دهد.
نانو مواد و ساختارهای نانو با ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی منحصر به فرد کاربردهای فراوانی یافته‌اند؛ به عنوان مثال نانو لوله های کربنی الکترو شیمیایی فعال، الیاف نانو و ذرات نانویی تنها بخشی از کاربردهای این فناوری به شمار می‌رود.
توسعه روزافزون کاربردهای نانو فناوری
در کشورهای در حال توسعه، فناوری های نانو می تواند در چندین زمینه از جمله امنیت غذایی، تولید نهاده‌های دام، طیور و آبزیان، سیستم های تولید برنج، زیست فناوری کشاورزی، مراقبت های بهداشتی حیوانات، کشاورزی دقیق و هوشمند، صنایع غذایی و استفاده از آب کاربردهای مهمی داشته باشد.
حضور اثربخش نانو در بخش کشاورزی و غذا
به طور خاص در کشاورزی، نوآوری با توجه به پیش آمدن چالش های جهانی از جمله رشد جمعیت، تغییرات آب و هوا و دسترسی محدود به مواد مغذی مهم گیاه مانند فسفر و پتاسیم از اهمیت برخوردار است. فناوری نانو که برای تولید محصولات کشاورزی اعمال می شود می تواند در رفع این مشکلات، نقشی اساسی داشته باشد.
بهره‌وری بهتر
یک از کاربردهای ویژه نانو مواد در کشاورزی به کاهش کاربردهای محصولات محافظت از گیاهان، به حداقل رساندن اتلاف مواد مغذی در کود دهی و افزایش بازده از طریق مدیریت بهینه مواد مغذی منجر می‌شود. استفاده از نانو ذرات اختصاصی و هدفمند می تواند آسیب به بافت‌های گیاهی مفید و میزان مواد شیمیایی آزاد شده در محیط را کاهش دهد.
نانو ذرات مشتق شده از زیست پلیمرها مانند پروتئین ها و کربوهیدرات ها با تأثیر کم بر سلامت انسان و محیط زیست به مرور در حال رایج شدن هستند و بر کاربردهای آنها افزوده شده است. به عنوان مثال نانو ذرات پایه نشاسته‌ای، به عنوان واسطه‌های غیر سمی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تولید نانوکامپوزیت از پسماندهای کشاورزی
در سال‌های اخیر، پسماندهای کشاورزی به عنوان منبع مواد تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته اند تا جایگزین منابع فسیلی برای تولید فرآورده‌های مختلف و پایه نفتی شوند.
نانوکامپوزیت های مبتنی بر مواد زیستی در مقایسه با مواد میکرو و ماکرو کامپوزیت سنتی دارای خواص درخور توجهی هستند و علاوه بر این، تولید آنها پایدارتر است. امروزه بسیاری از فرآیندهای تولید برای استحصال نانو کامپوزیت های مفید از مواد پسماند کشاورزی در دست توسعه است.
شرکت‌های نانو در بخش کشاورزی
در ابعاد جهانی، شرکت‌های بزرگ شیمیایی، مسیر پیشین خود را تغییر داده و در حال بررسی پتانسیل فناوری های نانو هستند تا باعث افزایش کارایی یا نفوذ بیش‌تر محصولات خود شوند. برخی از محصولات نانو به طور خاص برای بخش کشاورزی توسط شرکت های فناور کوچک‌تر به بازار عرضه شده اند، مانند محصولات تقویت کننده خاک که باعث توزیع بهتر، ذخیره سازی و در نتیجه صرفه جویی در مصرف آب می شوند.
با این حال، به دلیل هزینه های زیادی که تولید این محصولات در پی دارد، بازار تجاری این محصولات تاکنون تنها در مقیاس کوچک حاصل شده است. این هزینه ها به طور معمول با بازده بالاتر در بخش های پزشکی یا دارویی جبران می شود، اما تاکنون چنین بازدهی در بخش کشاورزی محقق نشده است. اما تحقیقات در بخش کشاورزی و شیمیایی تجاری برای رسیدن به هزینه پایین‌تر و تولید انبوه ادامه دارد.
همان‌طور که برای بسیاری از فن آوری های نوظهور، مالکیت معنوی در فناوری نانو و به ویژه آزادی فعالیت، موضوعات مربوط به توسعه محصولات جدید را تشکیل می دهد. تعداد درخواست های ثبت اختراع در فناوری نانو طی 20 سال گذشته بیش از 10 برابر شده است، که نشان دهنده یک پتانسیل بزرگ برای کاربردهای تجاری است.
ظرفیت فناوری نانو در کشاورزی زیاد است، اما هنوز چند مورد باید مورد توجه قرار گیرد، مانند افزایش مقیاس فرآیندهای تولید و کاهش هزینه ها و همچنین ارزیابی ریسک تولید. ظهور کاربردهای فناوری نانو در محصولات مصرفی همچنین برخی نگرانی های اخلاقی و اجتماعی را در برخی کشورها ایجاد کرده است، از بهداشت و ایمنی محیط زیست گرفته تا درک مصرف کننده و حقوق مالکیت معنوی.
اگرچه رویکرد عمومی نسبت به رسوخ نانو فناوری به حوزه کشاورزی مثبت است، اما باید کاربردهای درازمدت این مواد در بخش‌های کشاورزی از جمله آفت‌کش‌ها، مورد مطالعه و بررسی بیش‌تری قرار بگیرد.
معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری همچنین بر بستر شبکه آزمایشگاهی فناوری‌های راهبردی، مسیر را برای توسعه پژوهش‌ها و تحقیقات در حوزه محصولات غذایی با کمک نانو فناوری هموار کرده است.