نوآوری در روش‌های آنالیز کیفیت آب
بررسی شرکتهای استارتاپی فعال در حوزه آنالیز کیفیت آب
یکی از چالش‌های پیش روی صنعت آب و فاضلاب دنیا، شناسایی مقدار و نوع آلودگی موجود در آب است. نوع و مقدار آلاینده‌ها عامل تعیین کننده در انتخاب فناوری تصفیه متناسب است. همچنین پالایش لحظه به لحظه آلاینده‌ها امکان مدیریت بهتر انرژی و فرایند تصفیه را فراهم می‌کند.
نوآوری در روش‌های آنالیز کیفیت آب
بر همین اساس روش‌های آنالیز آلودگی‌های موجود در آب بسیار حائز اهمیت هستند. امروزه با پیشرفت فناوری‌های مرتبط با اندازه‌گیری و مانیتورینگ، امکان ساخت ابزارهای مرتبط با حوزه آب توسعه پیدا کرده است. تحقیقات بازار مرتبط با این حوزه نشان می‌دهد که حجم بازار مرتبط با آنالیز آب در سال ۲۰۲۴ تا ۵/۴ میلیارد دلار افزایش خواهد یافت.
در این مقاله به بررسی تحقیقات انجام شده توسط موسسه تحقیقات بازار Lux Research خواهیم پرداخت. در این تحقیق، موسسهLux Research شرکتهای نوآور یا استارتاپی فعال در زمینه آنالیز کیفیت آب را مورد بررسی قرارداده است.
شکل ۱ آمار شرکتهای استارتاپی در حوزه آب
در این تحقیق با بیش از ۱۲۰ شرکت نوپا که در زمینه فناوری‌های آب فعال بودند، مصاحبه شده است. براساس نتایج منتشر شده توسط این موسسه، نشان می‌دهد که حدود ۲۵ درصد از شرکتهای فعال در زمینه آب بر روی آنالیز و فناوری‌های سنسور و اندازه‌گیری کیفیت آب کار می‌کنند.
بر خلاف سایر صنایع در حال پیشرفت، صنعت آب کمی در این زمینه‌ها عقب مانده است. بعنوان مثال وقتی گفته می‌شود که تولید در یک کارخانه به صورت تمام اتوماتیک بوده و همه فرایندها لحظه به لحظه کنترل و پایش می‌شوند، نمی‌توان این مسئله را به سیستم آب کارخانه نیز تعمیم داد.
به دلیل پیچیدگی‌های شیمیایی سیستم‌های آبی و فاضلابی و مشکلات مختلف مثل اختلاف مسافت بین محل تولید و تصفیه فاضلاب، این مسئله تا به امروز عقب مانده است. روش‌های سنتی آزمایشگاهی و نمونه برداری، باعث تاخیر در فرایند کنترل کیفیت آب شده و باعث شده مسئله کنترل کیفیت آب همچنان با مشکلات مختلفی روبرو باشد.
امروزه با توجه به اهمیت آب و منابع آبی و چالش‌های مطرح در تصفیه فاضلاب، رشد قابل توجهی داشته است. در این زمینه شرکتهای نوپای بسیاری فعال شده‌اند. شرکتهای Hach، Mettler Toledo، Agilent، و Veolia از جمله مجموعه‌هایی هستند که توانسته‌اند امکان آنالیز و اندازه‌گیری کیفیت آب در محدوده‌های رایج را فراهم آورند. همچنین شرکتهای نوپا نیز تلاش می‌کنند با استفاده از فناوری‌های جدید، روش‌های جدید و دقیق‌تری را برای آنالیز کیفیت آب توسعه دهند.
نقشه نوآوری از شرکتهای استارتاپی فعال در زمینه آنالیز آب
بر همین اساس موسسه Lux Research یک نقشه نوآوری از شرکتهای استارتاپی فعال در زمینه آنالیز آب رسم کرده است. این نقشه براساس بخش بازار یا حوزه فناوری و رتبه شرکت‌ها با توجه به کسب و کار و ارزش فناوری آنها رسم شده است. شکل دو نقشه شرکتهای فعال در زمینه آنالیز آب را نشان می‌دهد.
شرکت‌هایی که در قسمت بالا و سمت راست این نقشه قرار دارند، استارتاپ‌های برتر هستند. این شرکت‌ها دارای سیستم مدیریتی قوی و فناوری با ارزش بالا هستند که توانسته‌اند یک شریک تجاری قوی یا سرمایه‌گذاری بزرگی را به سمت خود جذب کنند. این شرکت‌ها در بازار پیش رو هستند و فناوری آنها بسیار متحول کننده بوده و رقبای کمی در بازار دارند.
شرکت SenSevere
این شرکت سنسورهای هیدروژن و برومید سرعت بالا ساخته که قادر هستند در محیطهای خورنده و با شرایط سخت کار کنند. برومید ماده‌ای است که می‌تواند در مرحله کلرزنی تصفیه‌خانه ها و سیستم‌های توزیع با مواد آلی موجود در آب واکنش کرده و تشکیل تری هالو متان (THMs) دهد. این ماده بسیار سمی بوده و سرطان زا است.
برای اندازه‌گیری مقدار برومید در تصفیه‌خانه‌ها باید نمونه به آزمایشگاه ارسال شود. سنسور ساخته شده توسط شرکت SenSevere قادر است مقدار برومید موجود در آب را تا حد ppb 10 شناسایی و اندازه‌گیری کند. این عمل به اپراتورهای تصفیه‌خانه‌ها اجازه می‌دهد تغییرات لازم در فرایند به صورت آنی و در لحظه انجام دهند.
شرکت Alvim
شرکت استارتاپی Alvim سنسورهایی ساخته است که با استفاده از آن می‌توان رسوبات بیولوژیکی را مانیتور کرد. این فناوری می‌تواند در کنترل فرایندهای مختلفی مثل سیستم خنک کننده آب، تصفیه آب صنعتی، نمک زدایی، تولید مواد غذایی و کاغذ مورد استفاده قرار گیرد.
بعنوان مثال این شرکت اخیراً از سنسورهای خود در خط تولید خمیر و کاغذ استفاده کرده است. این سنسورها امکان مانیتور کردن تشکیل رسوبات بیو را به اپراتور می‌دهند که در نتیجه آن می‌تواند مقدار مواد شیمیایی را با توجه به مقدار رسوبات کنترل کند.
در حال حاضر این شرکت در حال توسعه محصول خود برای کاربرد در صنایع نفت و گاز هستند. این شرکت مشتریان مختلفی دارد که از آن جمله می‌توان، GDF Suez و Danone را نام برد.
شرکت ANDalyze
شرکت ANDalyze که در ایالت ایلی نویز قرار گرفته، در حال ساخت یک سنسور بر پایه DNA است که می‌تواند برای شناسایی مقدار ناچیز مواد آلی باکتری مورد استفاده قرار گیرد. در حال حاضر این دستگاه قادر است مقدار فلزات را در حد ppb شناسایی کرد و نتیجه را در کمتر از ۳۰ ثانیه گزارش کند.
تست‌های اولیه سنسور نشان از نتایج عالی، کاربری آسان و دقت بالای دستگاه نسبت به نمونه‌های مشابه دارد. در حال حاضر این شرکت با بیش از ۲۰ توزیع کننده تجهیزات آنالیز در دنیا همکاری می‌کند. این شرکت در حال توسعه یک سیستم آنلاین آنالیز است که با همکاری ارتش آمریکا در حال انجام است.
دورنمای آینده صنعت آنالیز آب
شرکتهای با پتانسیل بالا، آن‌هایی که در قسمت بالا سمت چپ نمودار قرار دارند، فناوری بسیار جذابی دارند اما هنوز نتوانسته‌اند سهم خود از بازار را بدست آورند. این شرکت‌ها در حال جذب سرمایه و ثبت امتیاز محصولات خود هستند.
شرکتهای آنالیزی که در این قسمت از نمودار قرار می‌گیرند عبارتند از Neosens و Capilix که هر دو به ترتیب بوسیله Aqualabo Group و Metrohm تاسیس شده‌اند.
در بین شرکتهای با پتانسیل بالا، شرکت Zaps Technology توانسته رشد قابل توجهی داشته باشد. سیستم مانیتورینگ آنی شرکت از سه فناوری اپتیکی جذب، بازتاب و فلورسانس، به صورت همزمان استفاده می‌کند. این امر باعث می‌شود تا دستگاه بتواند ۱۰۰ پارامتر کیفیتی مختلف آب را به سرعت و همزمان شناسایی کند؛ از پارامترهای ساده شیمیایی مثل کلرین و آمونیا، تا پارامترهای پیچیده مثل ترکیبات آلی انواع باکتری، جلبک با دقت بالا.
Zaps در تلاش است که بتواند تاییدیه خود از آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا را دریافت کند. در صورت تایید، این فناوری می‌تواند تحول بزرگی در بحث آنالیز و مانیتور فاضلاب ایجاد کند. دستگاه به اپراتور اجازه آنالیز آنی آب و آلاینده‌های آن را می‌دهد.
یکی دیگر از شرکتهای با پتانسیل بالا، OptiEnz Sensors است. این شرکت توانسته با استفاده از فناوری فلورسانس، سنسور پروبی را توسعه دهد که می‌تواند مقدار مواد آلی موجود در آب را به صورت پیوسته و آنی گزارش کند. علاوه بر سنسورهای بنزن، تولئون، اتیل بنزن و زیلن، OptiEnz سنسوری ساخته است که می‌تواند مقدار کربوهیدرات را در مواد غذایی و شیر شناسایی کند.
سنسور تری کلرو اتیلن (TCE) شرکت می‌تواند مقدار TCE را در محدوده ppb شناسایی کرده که یک ابزار مهم در شناسایی کیفیت آب‌های زیرزمینی به شمار می‌آید.
سنسورهای ساخته این شرکت در مقایسه با روش‌های آزمایشگاهی بسیار مفیدتر و پر کاربردتر هستند. تا به حال نمونه سنسورهای OptiEnz توسط ۱۰۰ شرکت مختلف در حوزه‌های مواد غذایی، نوشیدنی، دارو، سوخت بیو و تصفیه آب، با موفقیت تست شده است.
با توسعه این بخش از صنعت آب، انقلاب عظیمی در راه است. تحولی که باعث حرکت از تست‌های آزمایشگاهی زمان بر به سمت روش‌های مانیتورینگ همزمان، پیوسته و سریع می‌شود. شرکتهای صنعتی به دنبال استفاده از این فناوری‌ها در فرایندهای خود هستند تا بتوانند باعث بهبود کیفیت سیستم خود شوند. این امر جز با رشد و شکوفایی شرکتهای استارتاپی و نوپا امکان پذیر نیست.
شتاب دهنده واتک به عنوان اولین و بزرگترین مرکز تخصصی شتاب دهی در حوزه آب، بستری برای پرورش و تجاری سازی ایده‌های خلاقانه و نوآورانه حوزه آب می باشد.
