خوردگی میکروبی

[RAPUNZEL 10,430]

خوردگی میكروبی

حوزه ای نوین در پژوهش های بیوتكنولوژی

 

شكی نیست بیوتكنولوژی در زندگی حال و آینده بشر اهمیت روزافزونی دارد. پیشرفت های بیوتكنولوژیك در دیگر كشورها نیز با شتاب ادامه دارد كه حاكی از انرژی فزاینده ای است كه پژوهش ها و اكتشافات بیوتكنولوژیك در عرصه های مختلف زندگی انسان پدید می آورند. فرآورده های مختلف بیوتكنولوژیك در علوم و صنایع مختلف، از معدن و محیط زیست گرفته تا رشته های پزشكی، كشاورزی و داروسازی، صنایع غذایی و حتی علوم و صنایع رایانه ای كاربرد دارد.

یكی از حوزه های نوین بیوتكنولوژی در صنعت مربوط به خوردگی میكروبی است كه یكی از معضلات عمده صنعت به ویژه در ایران برآورد شده است. زیان خوردگی میكروبی به صنایع ایران، تنها در سال ۱۳۷۵ معادل شش برابر سرمایه گذاری دولت در بخش صنعت در همان سال بوده است.

طبق تعریف خوردگی عبارت است از واكنش فیزیكی شیمیایی متقابل بین فلز و محیط اطرافش كه معمولا دارای طبیعت الكتروشیمیایی بوده و نتیجه اش تغییر در خواص فلز است. تغییرات خواص فلز ممكن است منجر به از دست رفتن توانایی عملكرد فلز یا محیط شود. بررسی های اقتصادی در سطح جهان نشان می دهد كه معمولا بین ۱ تا ۵ درصد تولید ناخالص ملی هر كشور توسط خوردگی از بین می رود و سهم خوردگی میكروبی از زیان اقتصادی وارد آمده ۲۰ درصد كل این خسارات است. خوردگی میكروبی یا به اصطلاح صحیح تر آن، خوردگی تاثیرپذیر از عوامل میكروبیولوژیك دارای اثرهای زیست محیطی فراوانی است. در این نوع خوردگی بیشتر اثر باكتری های احیا كننده سولفات و باكتری های اكسید كننده گوگرد مدنظر است.

برای مثال تركیبات گوگردی حاصل از فعالیت باكتری های احیاكننده سولفات علاوه بر اتلاف هزاران ماهی در سواحل انگلستان در سال ۱۹۹۴ باعث سوختگی شیمیایی شالیزارها و حتی مسمومیت كارگران شد.

باكتری های احیاكننده در ایران در مكان هایی نظیر اطراف دریاچه نمك قم، آب خلیج فارس و جزیره های خارك و سیری، آب دریاچه خزر نواحی آستارا و انزلی و شهرهای قم و سبزوار یافت شده است و باكتری های اكسیدكننده گوگرد در مكان هایی مانند آبیك قزوین، اهرم و میراحمد بوشهر، آل طیب اهواز و مزارع اطراف پژوهشگاه نفت ری.

بیوتكنولوژی می تواند از دو راه به حل مسائل خوردگی میكروبی كمك كند:

۱ تقلید روش های طبیعی برای كنترل جمعیت های میكروبی

۲ استفاده از روش های مهندسی ژنتیك برای كنترل فعالیت های میكروبی در جهت دلخواه.

در طبیعت، روش های مختلفی توسط جانداران به كار گرفته می شود تا جمعیت های میكروبی كنترل شوند و اثرهای زیانبار آنها تقلیل یابد. در این زمینه سه عامل وجود دارد كه با توجه به آنها می توان امیدوار بود كه نه تنها روش نوینی برای مبارزه با مسائل ناشی از خوردگی میكروبی یافت شود، بلكه روش های موجود نیز با طبیعت سازگارتر شود:

۱ شناخت هر بیشتر و عمیق تر این روش ها و مشكلات ناشی از عملكرد میكروارگانیسم ها و نتایج آن بر روند خوردگی

۲ تطبیق روش های طبیعی مقابله با جمعیت های میكروبی

۳ اعمال این روش ها در صنایع با هدف اقتصادی بودن، كارا بودن و سازگار بودن با سایر روش ها و مواد شیمیایی موجود در سیستم ها

مثالی از این روش های طبیعی عمل گلبول های سفید خون در سیستم ایمنی بدن است كه باعث تخریب و از بین رفتن میكروب های مهاجم می شوند.

از دیگر حوزه هایی كه كاربرد بیوتكنولوژی در آن می تواند مفید باشد، حوزه مهندسی ژنتیك باكتری ها، برای دستیابی به هدف های معین است. برای مثال در سال ۱۹۹۸، پژوهشگران موسسه پژوهشی برق آمریكا و دانشگاه كالیفرنیا گزارش كردند كه با دستكاری ژنتیكی می توانند آنها را به نحوی كدبندی كنند كه علاوه بر ترشح بیوفیلم های محافظت كننده در برابر خوردگی، قادر به تشریح مواد ضدمیكروبی باشند كه به خصوص مانع اثرهای مضر باكتری های احیاكننده سولفات گردند.

با توجه به خسارت های ناشی از خوردگی میكروبی به صنایع ایران، بیوتكنولوژی در بخش صنعت می تواند در كنار دیگر هدف های تعریف شده خود با به كار بستن دانش انباشته در این حوزه به حل مسائل و معضلات خوردگی میكروبی بپردازد. بدیهی است با ورود بیوتكنولوژی به این حوزه می توان امید داشت كه همانند دیگر كشورها، مسائل خوردگی میكروبی مورد مطالعه و بررسی فعالانه قرار گیرد و از نتایج آن در بخش های صنعت به طور گسترده بهره مند شوند.