Ўзбекистонда иқлим ўзгаришига қарши курашишда ПЭТ-плёнка ҳал қилувчи аҳамиятга эга бўлиши мумкин

Тошкент вилояти Паркент тумани Чанги Ҳисорак қишлоғида жойлашган Катта қуёш печи ҳақида кўпчилик эшитган. Объектга келган одамлар «Физика-Қуёш» илмий-ишлаб чиқариш бирлашмаси ҳақида маълумот олишади. Амалда эса саноқли кишиларгина ҳозирги машҳур ИИЧБ узоқ 1948 йилда Ўзбекистон Фанлар Академиясининг Физика-техника институтида академик С.Азимов томонидан ташкил этилган космик нурлар лабораторияси базасида ташкил қилинганини билади. Вақт ўтмоқда, ҳамма нарса ўзгаряпти, энди Ўзбекистон Фанлар академияси Физика-техника институти (ФТИ) «Физика-Қуёш» ИИЧБ таркибига киради.

ФТИ Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамаси ҳузуридаги Фан ва технологиялар маркази грантлари, халқаро грантлар, фан ва илм-фанни ривожлантириш бўйича турли шартнома ва келишувлар асосида илмий ва кенг кўламли илмий ютуқлар қўлланган маҳсулотлар, замонавий физика ва технологиянинг энг муҳим йўналишлари, қайта тикланадиган энергиядан фойдаланиш бўйича фундаментал ва амалий ишларни олиб борадиган Ўзбекистондаги энг йирик илмий-тадқиқот институтларидан бири бўлиб қолмоқда.

Институт фахрийларининг таъкидлашича, Катта қуёш печи ядро портлаши марказида содир бўладиган жараёнларни ўрганиш, ҳарбий-саноат мажмуаси нуқтаи назаридан ниҳоятда муҳим бўлган космик нурлар ва радиацияларни ўрганиш, радиация ва термал зарарланишга қарши ҳимоя яратиш мақсадида яратилган.

Физика соҳасидаги кўп қиррали тадқиқотлар бошланган Физика-техника институти Улуғ Ватан уруши йилларида – 1943 йилда ташкил этилган. Москва ва Санкт-Петербург (ўша пайтда Ленинград)дан келган таниқли олимлар фаолият кўрсатган институт Ўзбекистон чегараларидан ташқарида ҳам машҳур бўлган бир қанча илмий-тадқиқот институтларининг асосчиси бўлди.

Масалан, 1956 йилда Ядро физикаси институти ва 1967 йилда Электроника институти ташкил этилди – бу нуфузли муассасаларнинг барчаси Физика-техника институтидан бошланган. Худди шундай, 1986 йилда Физика-техника институтининг бир нечта лабораториялари негизида ҳозирда кенг тарқалган “Физика-Қуёш” илмий-ишлаб чиқариш бирлашмаси ташкил этилган бўлиб, унинг қурилиши ўтган асрнинг 70-йиллари ўрталаридан бери давом этмоқда.

Расмий равишда 1000 кВт иссиқлик қувватига эга йирик Қуёш печига эга оптик-ойна мажмуаси деб аталадиган обект академик С.Азимов раҳбарлигида институт илмий-техникавий ишланмалари асосида 1987 йилда фойдалан “Физика-Қуёш” ИИЧБ таркибига кирувчи Материалшунослик институти ташкил этилди. Физика-техника институти бугунги кунда тўрт йўналишда фундаментал тадқиқотлар ва илмий-техникавий ишланмаларни амалга оширмоқда:

• юқори энергия физикаси – тезлаштирувчи энергия ва космик нурланишнинг ўта юқори энергияларида зарралар ва ядроларнинг ўзаро таъсирининг асосий қонуниятларини ўрганиш;
• яримўтказгичлар физикаси – самарали фотоўзгартгичлар, фотопрёмниклар ва турли хил юқори сезгир датчиклар учун технологияларни яратиш мақсадида яримўтказгичли материаллар ва конструкциялардаги физик жараёнларни ўрганиш;
• қуёш энергиясини ўзгартириш – қуёш энергиясини тўғридан-тўғри, термодинамик ва термал ўзгартириш асосларини ишлаб чиқиш ва юқори самарали қуёш қурилмалари учун лойиҳаларни ишлаб чиқиш.
• қаттиқ жисм назарияси – конденсацияланган муҳитда ва оптик тизимларда чизиқли бўлмаган тўлқин қўзғалишларини ўрганиш.

«Физика-Қуёш» ИИЧБ таркибидаги энг йирик ва илмий жиҳатдан самарали институтлардан бири Материалшунослик институтидир. Институтда жуда кўп ишланмалар ва патентлар мавжуд, шунинг учун мен сизга фақат биттаси ҳақида гапириб бераман, бу менинг фикримча, амалийлиги билан ноёбдир.

Иссиқхоналар учун пластик плёнка алоҳида эътиборни жалб қилди, унинг ташқи кўриниши одатдагидан жуда кам фарқ қилади, эҳтимол у бироз қалинроқ ва зичроқ кўринади. Бироқ айнан мана шу плёнка Ўзбекистоннинг иқлим ўзгаришига қарши курашга катта ҳисса қўшишида ҳал қилувчи роль ўйнаши мумкин.

Синовлар шуни кўрсатдики, минус 15 даража ва шамол эсиб тургандаги атроф-муҳит ҳарорати бундай плёнка билан қопланган иссиқхона ичида, иситиш бутунлай бўлмаса ҳам, ҳарорат +5 даражадан пастга тушмайди. Плёнка бу ҳароратни кечаси ҳам ушлаб туради. Бунинг сабаби шундаки, композитга 3,2-3,6 микронга тўғри келадиган импульсли кўтарилишли функционал керамика қўшилади ва полиэтилен бу диапазонда шаффоф бўлмаганлиги сабабли, энергия берувчи нурланиш иссиқхона ичида қолади, ҳарорат ташқарига чиқиб кетмайди.

Плёнканинг сири шундаки, унга махсус ишлаб чиқарилган, жуда мураккаб керамика нанозарралари қўшилади. Ушбу ихтиронинг назарий асоси Ричард Фейнманнинг квант электродинамика бўйича иши бўлиб, у Синъитиро Томонага ва Жулиан Швингер билан бирга Нобель мукофотига сазовор бўлганлигини айтиш кифоя.

Бу керамика ҳар доим қуёш энергиясини 17-22 даража квант ҳарорати билан энергияга айлантиради. Бу ҳар қандай муҳит ҳароратида содир бўлади. Шундай қилиб, иссиқда плёнка совийди ва салқинда иссиқхоналарда ҳароратни оширади. Битта юқори энергияли фотондан шундай квант энергиясига эга бўлган 20 ёки ундан ортиқ фотонлар ҳосил бўлади. Бундан ташқари, композицион ҳосил бўлган импульсли нурланиш 1 метрдан кўпроқ чуқурликка кириб, тупроқни иситади, кейинчалик фононлар манбаи бўлиб хизмат қилади, улар қисман фотонларга айланади, улар тупроқ ва ўсимликлар илдизлари ҳароратини сақлайди.

Табиийки, мураккаб композицион керамика қўшиладиган бундай плёнканинг нархи ҳақида савол туғилади. Маълум бўлишича, у чекланган ҳажмда бўлса-да, аллақачон «Жиззахпластмасса» заводида ишлаб чиқарилмоқда. Оммавий ишлаб чиқаришда плёнканинг нархи 20-25 фоиздан ошмайди, чунки асосан маҳаллий хомашё, асосан Олмалиқ мис рудаси заводининг якуний чиқиндилари ишлатилади.

Афсуски, у ҳали эркин сотувда мавжуд эмас, чунки керамика маҳсулотларини силлиқлаш ва уни бирламчи иссиқлик билан ишлов бериш учун самарали ускуналар йўқлиги сабабли керамика ишлаб чиқариш чекланган. Ҳозирда 1-лабораторияда Беларусь билан илмий алоқалар ўрнатилиб, муаммони бартараф этишга ҳаракат қилинмоқда.

Плёнкадан фойдаланиш ўзини анчайин қоплайди, энг қисқа, деярли бир мавсумдан камроқ вақт ичида. Дарвоқе, яна бир шубҳасиз афзаллик бор – биринчидан, ёқилғи сарфи камида 40-60% га камаяди. Дарҳақиқат, қишки даврдаги синовлар пайтида иситиш бир марта ҳам уланмади, аммо мақбул ҳарорат бутун йил давомида сақланиб қолган.

Бундай плёнкадан саноат миқёсида фойдаланиш Ўзбекистоннинг 2030-йилгача атмосферага иссиқхона газлари чиқиндиларини 35 фоизга камайтириш бўйича мажбуриятларини бажаришга бевосита ҳисса бўлади. Ўзбекистон БМТнинг иқлим ўзгаришига қарши кураш бўйича доиравий конвенцияси талабларини амалга ошириш доирасида айнан мана шу мажбуриятни ўз зиммасига олган.

Иккинчидан, ҳосилдорлик 30-50 фоизга ошади (ҳар бирининг ўлчами 60х10 метр бўлган 3 та иссиқхонада синовдан ўтказилганда бир помидордан ҳосил реал равишда 3 баробар кўпайди), сув сарфи (6 баробаргача) камаяди.

Учинчидан, музга айланиб ёки катталашиб, ўсимликлар устига тушадиган ва уларга шикаст етказадиган конденсат ҳосил бўлмайди.

Тўртинчидан, керамика нурланиши туфайли биноларни дезинфекция қилиш таъминланади ва патоген микроорганизмларнинг ҳаётий фаолиятининг ёқимсиз ҳидлари йўқ қилинади.

Бешинчидан, ўсимлик касалликлари худди шу сабабга кўра кузатилмайди.

Олтинчидан, асаларилар композитли иссиқхоналарни танлайдилар, бу ўсимликларнинг яхши чангланишини ва натижада юқори ҳосилни таъминлади.

Ва ниҳоят, еттинчи, аммо муҳими – ультрабинафша нурланишнинг ўзгариши композитни ультрабинафша нурланишидан  келиб чиқадиган ҳалокатдан ҳимоя қилади. Шундай қилиб, полимер қопламасидан фойдаланишда ҳақиқий тежамкорлик мавжуд. 2021 йилнинг февраль-декабрь ойларида ультрабинафша нурланиш юқори даражада бўлган Паркент туманида , оддий полиэтилен плёнка ва композитнинг қиёсий синовлари ўтказилганда, анъанавий плёнка ультрабинафша нурлар таъсирида емирилганлиги сабабли 6 марта алмаштирилган, композит эса ҳали ҳам аъло ҳолатда. У умуман ўзгармаган.

Шундай қилиб, композит плёнканинг одатдагига нисбатан юқори нархи кўп марта ўзини қоплаб кетади, шу жумладан етиштириш ва иссиқхонани мақбул ҳолатда сақлашда меҳнат харажатларининг кескин камайиши туфайли ҳам.

Шунингдек, БМТнинг иқлим ўзгариши бўйича Доиравий конвенциясини амалга оширишга салмоқли ҳисса қўшаётган ўзбек олимларининг бошқа ноёб ишланмалари ҳақида ҳам ҳикоя қилишга ҳаракат қиламиз.

Икром Абдулла