فناوری شعله‌های آتش را درمی‌نوردد/ معرفی دستاوردهای ایرانی برای مهار آتش‌سوزی

خبرگزاری علم و فناوری آنا - گروه علم و فناوری؛ فرزانه صدقی: ساخت‌وساز‌های غیراستاندارد، سهل‌انگاری و رعایت نکردن نکات ایمنی در ساختمان‌ها، طول عمر و قدمت زیاد برخی از ساختمان‌های مسکونی و تجاری، استفاده از نما‌های کامپوزیتی و شیشه‌ای و بسیاری از موارد دیگر همگی دست‌به‌دست یکدیگر داده‌اند تا هر سال شاهد وقوع آتش‌سوزی‌های مهیب در نقاط مختلف ایران باشیم، حوادثی مانند آتش‌سوزی پلاسکو که خسارت‌های جانی و مالی بی‌شماری بر جای گذاشت.

عصر پنج‌شنبه (۵ بهمن ۱۴۰۲) ساختمان بیمارستان گاندی تهران به علت استفاده از نمای کامپوزیت طعمه شعله‌های آتش شد؛ حادثه‌ای که خوشبختانه مانند پلاسکو خسارت جانی زیادی به همراه نداشت. چنین مسئله‌ای باعث شد تا مسئولان به فکر اجرای طرح ممنوعیت استفاده از نمای کامپوزیت در ساختمان‌های عمومی مانند هتل‌ها و بیمارستان‌ها بیفتند؛ اما حتی اگر استفاده از نمای کامپوزیت در ساختمان‌های عمومی ممنوع شود، باز هم ۵۰ درصد از ساختمان‌های دولتی و وزارتخانه‌ها ناایمن هستند.

بر اساس آخرین آمار، ۲۰ هزار باب ساختمان ناایمن در تهران وجود دارد. تمامی این سازه‌ها هر روز می‌توانند حوادث زیادی به بار بیاورند. این در حالی است که وقوع این حوادث را می‌توان با به‌کارگیری فناوری‌های نو مانند استفاده از دیوار‌های ضد حریق و رنگ‌های ضد آتش کاهش داد.

از آنجایی که فناوری در بسیاری از امور توانسته بسیاری از چالش ها را رفع کند، قطعاً می‌تواند با ورود به حوزه آتش‌نشانی موفق عمل کند. چه بسا اینکه دستاوردهای زیادی توسط محققان کشور در این زمینه دیده شده است.

درواقع می‌توان با به‌کارگیری فناوری‌های روز دنیا، شعله‌های آتش را مهار و کنترل کرد. ربات‌های آتش‌نشان، پهپاد‌های اطفای حریق، لباس‌های مجهز به فناوری و ... ازجمله این فناوری‌ها هستند که اکنون توسط پژوهشگران ایرانی ساخته‌شده‌اند؛ طرح‌های فناورانه و نوآورانه‌ای که نیاز به حمایت‌های دولتی دارند و می‌توانند به‌عنوان محصولات مکمل تجهیزات آتش‌نشانی در خاموش ساختن آتش نقش شایانی داشته باشند.

در این گزارش قصد داریم برخی از تکنولوژی‌های ایرانی در عرصه آتش‌نشانی را معرفی کنیم.

خاموشی حریق با ربات‌های آتش‌نشان

اغلب در حوادث آتش‌سوزی مأموران آتش‌نشان به دلیل حرارت زیاد و احتمال انفجار قادر به نزدیک شدن به محل آتش نیستند، اما ربات‌های آتش‌نشان می‌توانند به نزدیک‌ترین محل آتش بروند و ضمن خاموش کردن شراره‌های آتش، مصدومان این حوادث را نیز از محل حادثه خارج کنند. در حال حاضر یک گروه از پژوهشگران مرکز تحقیقات مکاترونیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین موفق به تولید ربات‌های آتش‌نشان شده‌اند.

محمد نوروزی، مدیر مرکز تحقیقات مکاترونیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین در این خصوص به خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا گفت: ربات امدادگری که توسط محققان این مرکز ساخته‌ شده، مناسب محل‌های باز مانند پالایشگاه‌هاست. زمانی که زبانه و شراره‌های آتش افزایش پیدا می‌کند، دیگر نیرو‌های امدادی به دلیل حرارت زیاد و احتمال انفجار قادر به نزدیک شدن به محل آتش نیستند، اما ربات‌های آتش‌نشان می‌توانند به محل آتش نزدیک شوند و مواد ضد آتش را به سمت شعله‌های آتش پرتاب کنند.

عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین افزود: این ربات‌ها به درون آتش نمی‌روند. اگر یک امدادگر قادر است به حرارت ۵۰۰ الی ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد نزدیک شود، این ربات‌ها می‌توانند به محل آتش تا ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد نزدیک شوند. جنس بدنه این ربات‌ها از فلز و آلیاژ خاصی درست شده است.

وی افزود: تمهیداتی نیز برای خنک‌سازی این ربات‌ها در نظر گرفته‌ شده است. به‌عنوان مثال ربات آتش‌نشان دانشگاه آزاد واحد قزوین به‌گونه‌ای طراحی و ساخته‌ شده است که از یک‌سو آب وارد ربات شده و درون آن می‌چرخد و از سوی دیگر، آب به سمت آتش پرتاب می‌شود؛ آب ربات را خنک می‌کند و اجازه می‌دهد به سمت جلو پیش برود.

وی عنوان کرد: برای حوادث آتش‌سوزی ساختمان‌هایی مانند بیمارستان گاندی و پلاسکو نیز، ربات‌های پرنده آتش‌نشان و ربات‌هایی که گلوله‌هایی توپی برای اطفای آتش پرتاب می‌کنند، کاربرد ویژه‌ای دارد. در حال حاضر پژوهشگران مرکز تحقیقات مکاترونیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین موفق به ساخت ربات‌های امدادگر دست‌پرتاب شده‌اند. وزن این ربات‌ها حدود ۲ الی ۳ کیلوگرم است. وقتی که از خیابان یا پنجره یک خانه‌ای به سمت آتش پرتاب می‌شوند، آسیب نمی‌بینند و دوباره می‌توانند به فعالیت خودشان ادامه دهند.

وی تصریح کرد: این ربات برای ساختمان‌هایی مانند پلاسکو که روزنه‌ای برای ورود ربات داشت، کاربرد دارد. در چنین حوادثی ربات می‌تواند وارد ساختمان شود؛ ارزیابی کند که آیا در محل حادثه مصدومی وجود دارد یا خیر. آیا گاز نشت پیدا کرده است یا خیر. کدام مسیر نیز برای امدادرسانی باز است. از این ربات‌ها می‌توان برای حوادث ضد تروریستی نیز استفاده کرد.

نوروزی خاطرنشان کرد: ربات‌های امدادگر نیز ابعاد بزرگ‌تری دارند. این ربات‌ها به شکل شنی مانند تانک و بولدوزر یا راه‌رونده مانند سگ ساخته‌ شده‌اند که قابلیت عبور از موانع، پله‌ها و آوار‌ها را دارند.

به گفته این محقق، این ربات‌ها می‌توانند مصدومان را نیز از محل حادثه خارج کنند. این ربات‌ها می‌توانند در علمیات نظامی و تروریستی نیز مورد استفاده قرار بگیرند و کوله‌پشتی‌ها و بسته‌های مشکوک را توسط حسگر‌های قوی و دوربین‌هایشان شناسایی کرده و در مخزن ضد انفجار خود قرار داده و جابه‌جا کنند.

وی افزود: این ربات‌ها مجهز به بینایی ماشینی و هوش مصنوعی هستند و می‌توانند سنسور‌هایی مانند لیزر، تشخیص انواع گاز و بو، حرکت و ... داشته باشند.

مدیر مرکز تحقیقات مکاترونیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین به مشکلات اجرای این طرح اشاره کرد و در این خصوص گفت: مجموعه ما برای اجرای این طرح‌ها، جلساتی با سازمان آتش‌نشانی، شهرداری و یکی از پالایشگاه‌ها ایران داشته است، اما هنوز قرارداد رسمی پیرامون اجرای این طرح‌ها نداشتیم. نه‌تنها در ایران بلکه در دنیا رشته رباتیک به علت اینکه بحث تحقیقات و ساخت یک نمونه خاص پشت سر دارد، گران است.

وی با بیان اینکه هزینه نیروی انسانی این طرح‌ها گران نیست، زیرا دانشجویان داوطلبانه این کار را انجام می‌دهند، گفت: اساتید و محققان این طرح نیز حقوق معمولی دارند، اما جمع‌آوری موتور، سنسور، مکانیسم، و طراحی سیستمی که در آن دما و سرعت داشته باشد و با هوش مصنوعی کار کند، گران تمام می‌شود. این مسئله مالی باعث شده سازمان‌های ذی‌ربط از این طرح‌ها استقبال نکنند. شرکت‌های خصوصی نیز با مشکلات زیادی دست‌به‌گریبان هستند. متأسفانه بسیاری از ساختمان‌های عمومی ایمن نیستند و کسی نیز برای ایمنی ساختمان‌ها هزینه‌ای پرداخت نمی‌کند.

پهپادی که آتش را خاموش می‌کند

مهار آتش‌سوزی ساختمان‌های بلندمرتبه توسط نیروی انسانی و تجهیزات آتش‌نشانی سخت و زمان‌بر است. پهپاد‌ها به‌عنوان مکمل تجهیزات آتش‌نشانی می‌توانند نقش مهمی در مهار آتش داشته باشند. پژوهشگران یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی برای مهار آتش‌سوزی موفق به ساخت دو نوع پهپاد اطفای حریق شده‌اند.

ایمان امانی، رئیس هیئت مدیره یک شرکت دانش‌بنیان هم در این خصوص به خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا گفت: پس از حادثه آتش‌سوزی پلاسکو استفاده از پهپاد‌ها برای انجام عملیات اطفا در ارتفاع در سازمان آتش‌نشانی احساس شد. اهمیت این مسئله باعث شد تیم تحقیقاتی ما به‌صورت جدی وارد این حوزه شود.

وی افزود: نزدیک به چهار سال است که روی پروژه پهپاد اطفاء حریق کار می‌کنیم. حاصل ۴ سال تلاش پژوهشگران مجموعه ما طراحی و ساخت دو پهپاد عملیاتی در حوزه آتش‌نشانی شده است.

وی درباره مشخصات ظاهری این محصول عنوان کرد: یکی از پهپاد‌های تولیدی این شرکت، نزدیک به ۴۰ متر قابلیت پرواز دارد. فشار سر نازل آن نیز ۱۰ بار یا ۱۰ اتمسفر است. دبی خروجی آن نیز ۲۰۰ تا ۲۵۰ لیتر بر دقیقه بوده و شیلنگ یک اینچ استاندارد آتش‌نشانی نیز به آن وصل است. نوع توسعه‌یافته دیگر این محصول، فشار بالاتری دارد؛ فشار سر نازل در ارتفاع نزدیک به ۱۰۰ بار و دبی آن نیز ۶۰ تا ۸۰ لیتر بر دقیقه است؛ برد پاشش این پهپاد حدود ۱۰ متر است. جنس بدنه این پهپاد نیز سبک و درمقابل تشعشعات و شعله‌های آتش مقاوم است.

وی عنوان کرد: سه مزیت عمده این محصول را نسبت به نمونه‌های مشابه خارجی شاخص می‌کند. یک، سیال را از زمین منتقل می‌کند. دو، توان و برق را از زمین منتقل می‌دهد. سه، سیستم خلبان خودکار پرنده کاملاً پایدار است و در اثر ضربه فشار آب کاملاً پایدار باقی می‌ماند. همچنین به روی این پهپاد سنسور‌ها و دوربین‌هایی نصب است که می‌تواند کمک شایانی به فرمانده عملیات در شناسایی و اطفای حریق داشته باشد.

وی تأکید کرد: به دنبال ایجاد سامانه اطفای حریق زمینی و هوایی هستیم تا پهپاد روی خودرو آتش‌نشان سوار شود. سپس در محل حادثه از خودرو بلند شود و عملیات اطفاء حریق را انجام دهد. این پرنده مکمل سایر تجهیزات آتش‌نشانی است. سازمان مدیریت بحران به دنبال این مسئله است که از چنین پهپاد‌هایی در یگان سازمان آتش‌نشانی استفاده کند. اکنون برای اجرای این طرح مذاکرات و تعاملاتی با سازمان آتش‌نشانی تهران، اصفهان، تنکابن، سازمان مدیریت بحران داشتیم. طبق مذاکره و قرارداد اخیر با مشاور وزیر، قصد ارتقای این محصول را داریم.

امانی به مشکلات اجرای این طرح اشاره کرد و گفت: گروه تحقیقاتی این مجموعه متشکل از ۱۵ نفر نخبه و توانمند از دانشگاه‌های صنعتی شریف، امیرکبیر، تربیت مدرس، تهران و سایر دانشگاه‌های مطرح کشور است. انتظار ما از مسئولان حمایت از چنین محصولات کاربردی است. اغلب مسئولان تصور می‌کنند این محصول در فاز تحقیق و توسعه قرار دارد، درصورتی‌که محصول ما این مرحله را سپری کرده است.

وی افزود: خودرو‌های اولیه هندلی بودند. این خودرو‌ها با حمایت مردم و دولت‌ها پیشرفت کردند به‌طوری‌که اکنون ایده‌های خودرو‌های پرنده مطرح است. این پرنده‌ها نیز نیاز به حمایت حاکمیتی دارند. سازمان آتش‌نشانی در دنیا در حوزه حاکمیتی قرار دارد. ایران نیز از این امر مستثنا نیست و برای اجرای این طرح و ارتقای این پرنده نیاز به حمایت حاکمیت دارد. همان‌گونه که حمایت خوبی از فناوری نانو شد، امیدواریم از این حوزه نیز حمایت شود تا ضمن ارتقای محصول حتی به فکر صادرات آن نیز باشیم.

دیوار‌های سبکی بتنی که مقابل حریق مقاوم‌اند

یکی از ضروری‌ترین موارد در ساخت سازه و ساختمان‌ها استفاده از پوشش‌ها و دیوار‌های ضد حریق است؛ پوشش‌هایی که هنگام بروز آتش‌سوزی از سوختن مصالح در آتش جلوگیری می‌کنند و مدت‌زمان تخریب بنا را افزایش می‌دهند. در حال حاضر پژوهشگران یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان ایران موفق به طراحی و ساخت دیوار‌های سبک بتنی مقاوم در برابر حریق و زلزله شده‌اند؛ محصولی که منطبق به فناوری‌های نوین است و اکنون به چند کشور اروپایی مانند ایرلند و سوئیس صادر می‌شود.

بهامین موسوی، یکی از پژوهشگران این طرح دراین‌باره به خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا گفت: این دیوار‌ها با ضخامت ۳.۵، ۶، ۸، ۱۰ و ۱۲ و در ابعاد ۶۰ در ۱۲۰ سانتی‌متر ساخته‌شده‌اند. این دیوار‌ها وزن سبک، عایق حرارتی و برودتی دارند. همچنین درون آنها پشم سنگ تعبیه‌ شده است که می‌تواند تا چهار ساعت در برابر حریق و آتش‌سوزی با دمای ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت داشته باشد.

وی کاهش وزن سازه، سرعت اجرای بالا و بهینه‌سازی فضا‌های داخلی را از دیگر مزیت‌های این محصول برشمرد و افزود: این پنل‌های سبک بتنی ساختار کامپوزیتی و الیاف پلیمری و مینرال دارد و با استفاده از فیلر‌های ریز مقیاس نوعی مصالح سنگی و بدون نیاز به مش فولادی، از مقاومت فشاری و خمشی بالایی برخوردار است ازاین‌رو قابل استفاده برای سازه‌های ۳۳ طبقه و بیمارستانی است؛ این دیوار‌ها برای سازه‌های LSF، دیوار‌های داخلی و خارجی ساختمان‌ها بسیار مناسب است و به دلیل ضخامت کم، فضای کمی اشغال می‌کند.

فناوری راهکار رفع چالش‌هاست

 اگرچه حوادث آتش‌سوزی آسیب‌ها و خسارت‌های اقتصادی و جانی بی‌شماری به بار می‌آورند، اما با تولید و ساخت کالا‌های فناورانه مهندسی مانند رنگ‌ها و دیوار‌های ضد حریق و همچنین به‌کارگیری مکمل‌های تجهیزات آتش‌نشانی مانند ربات‌های آتش‌نشان و پهپاد‌های اطفای حریق، میزان خسارت‌های جانی، مالی و خطرات ناشی از حوادث آتش‌سوزی را به حداقل رساند. تحقق این امر نیاز به حمایت‌های بخش حاکمیتی و خصوصی دارد. امید است با حمایت مسئولان میزان خسارت‌های این حوادث کاهش یابد.