توسعه انرژیهای نو و فناوریهای ذخیرهسازی انرژی، یکی از مهمترین مسیرهای جهان برای عبور از محدودیتهای منابع سنتی انرژی است؛ با این حال، فاصله میان پژوهشهای دانشگاهی و تبدیل آنها به محصول، همچنان یکی از چالشهای جدی در مسیر توسعه فناوری به شمار میرود.
به گزارش سیناپرس، پروفسور علیاصغر انصافی، استاد دانشکده شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان، با اشاره به فعالیتهای پژوهشی خود در حوزه سوپرخازنها، بیوسنسورها و کاربرد نانومواد در فناوریهای نوین، معتقد است بسیاری از دستاوردهای علمی زمانی میتوانند اثرگذاری واقعی داشته باشند که حمایتهای لازم برای عبور آنها از مرحله آزمایشگاهی تا تولید فراهم شود.
سوپرخازنها؛ فناوری مکمل باتریهای نسل جدید
وی با اشاره به اهمیت فناوریهای نوین ذخیرهسازی انرژی به خبرنگار سیناپرس گفت: انرژیهای نو، سامانههای جدید باتری و سوپرخازنها، هرکدام جایگاه خاص خود را در آینده فناوری انرژی دارند و نمیتوان یکی را جایگزین کامل دیگری دانست.
وی توضیح داد: باتریها انرژی را بهصورت تدریجی آزاد میکنند، اما سوپرخازنها میتوانند در مدتزمان بسیار کوتاه، حجم زیادی از انرژی را آزاد کنند. به همین دلیل، در بسیاری از سامانههایی که برای شروع فعالیت به توان لحظهای بالا نیاز دارند، استفاده از سوپرخازنها در کنار باتریها اهمیت پیدا میکند.
این استاد دانشگاه افزود: برای مثال در یک سامانه صنعتی یا تجهیزاتی مانند زیردریایی، هنگام راهاندازی اولیه موتور، انرژی بسیار زیادی مورد نیاز است، اما پس از شروع فعالیت، میزان انرژی مورد نیاز کاهش پیدا میکند. در چنین شرایطی، سوپرخازن میتواند انرژی زیادی را در لحظه کوتاه تامین کند و در کنار باتری، عملکرد سیستم را بهبود دهد.
انصافی ادامه داد: بخش عمده تحقیقات انجامشده توسط گروه پژوهشی ما بر روی سوپرخازنهای الکتروشیمیایی متمرکز بوده است؛ این سامانهها قابلیت آن را دارند که انرژی مورد نیاز خود را از منابعی مانند نور خورشید دریافت کنند.
وی درباره نحوه تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی گفت: در این فرآیند، از مواد واسطهای استفاده میشود که نور خورشید را دریافت کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. در واقع، تابش نور باعث برانگیخته شدن الکترونها و حرکت آنها در یک مدار میشود و همین حرکت الکترونها زمینه تولید جریان الکتریکی را فراهم میکند.
نقش نانومواد در توسعه فناوریهای انرژی
استاد دانشکده شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان با اشاره به استفاده از نانومواد در این تحقیقات اظهار کرد: یکی از موادی که در این پژوهشها مورد توجه قرار گرفته، ترکیبات فلز ـ آلی یا MOFها هستند. این مواد به دلیل ساختار ویژهای که دارند، امکان سنتز در اندازهها و شکلهای مختلف را فراهم میکنند و از سطح تماس بسیار بالایی برخوردارند. همین ویژگی باعث شده است که در حوزههای مختلف از جمله باتریها، سوپرخازنها و سایر کاربردهای شیمیایی مورد توجه قرار گیرند.
انصافی تاکید کرد: توسعه چنین فناوریهایی در جهان با سرمایهگذاری گسترده کشورهای پیشرو همراه است و کشورهایی مانند آمریکا، چین و آلمان در این حوزه فعالیتهای گستردهای انجام میدهند.
وی با اشاره به توان علمی پژوهشگران ایرانی گفت: زمانی که یک کار تحقیقاتی در مجلات معتبر علمی دنیا منتشر میشود، نشاندهنده آن است که آن پژوهش از نظر علمی دارای نوآوری و ارزش است، اما برای تبدیل آن به محصول، مسیر دیگری باید طی شود.
چالش اصلی؛ تبدیل پژوهش به محصول
این پژوهشگر حوزه شیمی با اشاره به فاصله میان تحقیقات دانشگاهی و نیازهای جامعه گفت: یکی از مشکلات اصلی این است که بسیاری از تحقیقات در مرحله آزمایشگاهی باقی میمانند و برای رسیدن به محصول، نیازمند حمایتهای بیشتری هستند.
وی با بیان اینکه همه تحقیقات در جهان نیز به محصول نهایی تبدیل نمیشوند، اظهار کرد: بر اساس آمارهای جهانی، حدود ۱۷ درصد تحقیقات در نهایت به محصولی میرسند که جامعه بتواند از آن استفاده کند بنابراین، حتی نتیجه نگرفتن یک پروژه تحقیقاتی نیز بخشی از فرآیند علم است.
انصافی توضیح داد: در پژوهش، گاهی مشخص شدن اینکه یک مسیر به نتیجه نمیرسد، خود یک دستاورد محسوب میشود؛ درست مانند جادهای که فردی آن را طی میکند و متوجه میشود مسیر به بنبست میرسد. همین آگاهی باعث میشود دیگران زمان و هزینه خود را در همان مسیر صرف نکنند.
وی افزود: گاهی این موضوع در فرآیندهای حمایتی بهدرستی درک نمیشود و از پژوهشگر انتظار میرود از ابتدا نتیجه نهایی را مشخص کند؛ در حالی که اگر نتیجه از ابتدا مشخص باشد، دیگر نمیتوان آن را تحقیق نامید.
وقتی فناوری بومی در مسیر تولید متوقف میشود
این استاد دانشگاه در ادامه به یکی از تجربههای پژوهشی خود اشاره کرد و گفت: حدود ۲۰ سال پیش دستگاهی برای تصفیه روغنهای ترانسفورماتورها طراحی و ساخته شد که میتوانست در صنعت برق مورد استفاده قرار گیرد.
وی افزود: این دستگاه مورد بررسی قرار گرفت و آزمایشهایی نیز روی ترانسفورماتورهای مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که این فناوری قابلیت استفاده دارد و حتی زمینههایی برای تولید آن مطرح شد، اما این مسیر در نهایت به تولید گسترده منتهی نشد.
انصافی با اشاره به اهمیت ارتباط دانشگاه و صنعت گفت: بسیاری از پایاننامهها و تحقیقات کاربردی میتوانند بخشی از نیازهای کشور را پاسخ دهند، اما برای رسیدن از مرحله تحقیق به تولید، باید زنجیرهای از حمایتها شکل بگیرد.
وی تاکید کرد: پژوهشگر دانشگاهی به تنهایی نمیتواند تمام مسیر تولید یک فناوری را طی کند. پس از مرحله آزمایشگاهی، نیاز به حضور متخصصان حوزههای مختلف، شرکتهای دانشبنیان، سرمایهگذاران و صنایع وجود دارد تا یک ایده به محصولی قابل استفاده تبدیل شود.
حمایت از پژوهش؛ حلقه مفقوده مسیر تجاریسازی فناوری
پروفسور انصافی با تأکید بر ضرورت ایجاد ارتباط موثر میان دانشگاه و صنعت گفت: اگر از تحقیقات کاربردی به شکل مناسب حمایت شود، بخش قابل توجهی از نیازهای فناورانه کشور میتواند از مسیر دانشگاهها و شرکتهای دانشبنیان تامین شود.
وی اظهار کرد: بسیاری از پژوهشگران در دانشگاهها ایدهها و طرحهایی دارند که میتواند به حل مسائل واقعی جامعه کمک کند، اما فاصله میان تولید دانش و ورود آن به بازار، نیازمند سازوکارهای حمایتی مشخص است.
این استاد دانشگاه افزود: در سالهای اخیر برخی نهادهای علمی و مجموعههای مرتبط با توسعه فناوری تلاش کردهاند زمینه حمایت از پژوهشهای کاربردی را فراهم کنند، اما برای رسیدن به نتیجه مطلوب، همچنان به سرمایهگذاری هدفمند، حمایت مالی پایدار و حضور جدیتر بخش صنعت نیاز است.
وی ادامه داد: وقتی یک پژوهش در سطح علمی بینالمللی مطرح میشود، این تازه آغاز مسیر است و برای تبدیل شدن آن به یک محصول، مراحل مختلفی مانند طراحی صنعتی، ساخت نمونه اولیه، آزمایشهای تکمیلی، دریافت مجوزها و ورود به بازار باید طی شود.
انصافی با بیان اینکه این مراحل نیازمند همکاری میان رشتههای مختلف است، گفت: یک ایده علمی برای تبدیل شدن به محصول، تنها با تلاش یک پژوهشگر به نتیجه نمیرسد؛ بلکه باید متخصصان حوزههای مختلف از مهندسی، الکترونیک، مکانیک، شیمی و دیگر رشتهها در کنار هم قرار گیرند.
ضرورت تغییر نگاه به پژوهشهای دانشگاهی
استاد دانشکده شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان با اشاره به اهمیت تغییر نگاه نسبت به فعالیتهای پژوهشی گفت: پژوهش نباید تنها بر اساس رسیدن سریع به یک محصول ارزیابی شود، زیرا بخش مهمی از فرآیند علمی، آزمون مسیرهای مختلف و شناخت راههای درست و نادرست است.
وی افزود: اگر پژوهشگر بداند هر نتیجهای که به محصول نهایی منجر نشود، به عنوان شکست تلقی خواهد شد، انگیزه برای انجام تحقیقات بنیادی و پرریسک کاهش پیدا میکند.
به گفته انصافی، بسیاری از فناوریهای مهم دنیا حاصل سالها تحقیق، آزمون و خطا و سرمایهگذاری مستمر بودهاند و نمیتوان انتظار داشت همه دستاوردهای علمی در مدت کوتاه به محصول اقتصادی تبدیل شوند.
وی تأکید کرد: توسعه علمی نیازمند نگاه بلندمدت است و باید شرایطی فراهم شود که پژوهشگران بتوانند با تمرکز و آرامش بیشتری فعالیت کنند.
فاصله میان ظرفیت علمی و بهرهبرداری از فناوری
این پژوهشگر حوزه شیمی معتقد است ایران از نظر نیروی انسانی و توان علمی ظرفیتهای قابل توجهی دارد، اما برای استفاده از این ظرفیتها باید مسیر انتقال فناوری از دانشگاه به جامعه تقویت شود.
وی گفت: انتشار مقالات علمی در مجلات معتبر جهانی نشان میدهد که پژوهشگران کشور توان حضور در عرصه علمی بینالمللی را دارند، اما تبدیل این دستاوردها به فناوریهای کاربردی نیازمند حمایتهای بیشتری است.
انصافی افزود: در بسیاری از کشورهایی که امروز در حوزه فناوری پیشرو هستند، ارتباط میان دانشگاه، صنعت و دولت به شکل منسجمتری دنبال میشود و همین موضوع باعث شده است تحقیقات علمی سریعتر به محصولات مورد نیاز جامعه تبدیل شوند.
وی خاطرنشان کرد: اگر این ارتباط در کشور تقویت شود، بسیاری از طرحهای علمی میتوانند از مرحله آزمایشگاهی عبور کرده و به فناوریهایی تبدیل شوند که در زندگی مردم و صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
آینده انرژیهای نو در گرو سرمایهگذاری علمی
استاد دانشگاه صنعتی اصفهان در پایان با اشاره به اهمیت ادامه مسیر تحقیقات در حوزه انرژیهای نو اظهار کرد: فناوریهایی مانند سوپرخازنها، سامانههای ذخیرهسازی انرژی و مواد پیشرفته میتوانند نقش مهمی در آینده انرژی جهان داشته باشند.
وی افزود: برای بهرهگیری از این ظرفیتها، علاوه بر فعالیت پژوهشگران، باید زمینه لازم برای حمایت از ایدههای نو، توسعه شرکتهای دانشبنیان و ورود سرمایهگذاریهای صنعتی فراهم شود.
انصافی تأکید کرد: علم زمانی میتواند اثرگذاری واقعی خود را نشان دهد که مسیر آن از آزمایشگاه تا جامعه تکمیل شود و پژوهشگر بتواند نتیجه سالها تلاش علمی خود را در قالب فناوری مورد استفاده مردم مشاهده کند.
خبرنگار: فرزانه صدقی