انرژی پاک

پربازدیدترین‌ها

چالش گذار انرژی: نقش دانشگاه و صنعت در توسعه فناوری‌های پاک

ساخت چرخ‌دنده‌هایی کوچک‌تر از سلول انسان که با لیزر حرکت می‌کنند

در ایران از کدام روش تأمین انرژی پاک بیشتر بهره‌برداری می‌شود؟

چالش گذار انرژی: نقش دانشگاه و صنعت در توسعه فناوری‌های پاک

یک عضو هیئت‌علمی دانشگاه امیرکبیر می‌گوید نبود نقشه راه ملی و پیوند ضعیف میان دانشگاه، صنعت و دولت، سرعت گذار انرژی از سوخت‌های فسیلی به انرژی‌های پاک را کند کرده است. این موضوع اهمیت همکاری‌های هدفمند را برای پیشبرد اهداف توسعه پایدار برجسته می‌سازد.

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی جاده مخصوص، صادق تابع جماعت، رئیس یازدهمین کنفرانس سوخت و احتراق ایران و استاد دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه امیرکبیر، هدف از برگزاری این کنفرانس را گسترش دانش و فناوری در حوزه سوخت، احتراق و انرژی اعلام کرد. او رسالت اصلی کنفرانس را ایجاد پلی میان دانشگاه، صنعت و پژوهش می‌داند. این پیوند به دستیابی به سامانه‌های احتراقی پایدار، کم‌مصرف و دوستدار محیط زیست کمک می‌کند.

این دوره بر فناوری‌های نوین و پاک مانند سوخت‌های تجدیدپذیر، احتراق هیدروژن، پیل‌های سوختی و بهینه‌سازی مصرف انرژی تمرکز ویژه‌ای دارد. رویکرد میان‌رشته‌ای و صنعتی‌تر، حضور فعال پژوهشگران جوان، جشنواره پایان‌نامه‌های برتر و نشست‌های تخصصی با صنایع بزرگ، این دوره را از دوره‌های پیشین متمایز می‌کند. این رویدادها نتایج پژوهش‌ها را کاربردی‌تر می‌سازند و به چالش‌های ملی در حوزه انرژی پاسخ می‌دهند.

تابع جماعت، روش‌های نوین احتراق و فناوری‌های تولید، ذخیره‌سازی و احتراق هیدروژن را محورهای اصلی این رویداد معرفی کرد. او ادامه داد: در کنار این محورها، پژوهش‌ها به احتراق صنعتی، احتراق سوخت‌های گوناگون و کاربردهای احتراق در موتورهای پیشرفته و پیل‌های سوختی نیز توجه ویژه‌ای نشان می‌دهند. این دوره به حوزه‌هایی مانند استانداردسازی سامانه‌های احتراقی، بهینه‌سازی مصرف انرژی و جنبه‌های ایمنی و زیست‌محیطی نیز توجه می‌کند. تمرکز اصلی بر پیشرفت‌های فناورانه و حرکت به سوی سامانه‌های احتراقی پاک و پایدار است که آینده پژوهش در این عرصه را شکل می‌دهد.

به گزارش جاده مخصوص، استاد دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه امیرکبیر درباره وضعیت ایران در فناوری‌های نوین سوخت و احتراق گفت: ایران در این حوزه، به‌ویژه در بخش‌های علمی و پژوهشی، جایگاه قابل اعتنایی در منطقه دارد. کشور در حوزه‌های تخصصی مانند مدل‌سازی عددی، طراحی سامانه‌های احتراقی و توسعه سوخت‌های جایگزین به دستاوردهای چشمگیری رسیده است.

او تصریح کرد: با این وجود، ایران با کشورهای پیشرفته در فناوری‌های نوین مانند احتراق هیدروژن، پیل‌های سوختی، سامانه‌های احتراق کم‌آلاینده و هوش مصنوعی در کنترل فرآیندهای احتراقی فاصله محسوسی دارد. در سال‌های اخیر، مسئولان با تقویت همکاری میان دانشگاه‌ها و صنایع بزرگ انرژی، این فاصله را کاهش داده‌اند. این اقدام مسیر دستیابی به فناوری‌های بومی و پاک را هموارتر می‌کند و به تسریع گذار انرژی کمک می‌کند. روند رو به رشد مقالات و پروژه‌های اخیر، حرکت تدریجی کشور به سمت خودکفایی فناورانه و حضور مؤثرتر در عرصه‌های جهانی این دانش را نشان می‌دهد.

او با اشاره به پیشرفت‌های اخیر در کشور گفت: پژوهشگران و صنایع داخلی در سال‌های اخیر به پیشرفت‌های چشمگیری در توسعه فناوری‌های پاک احتراقی دست یافته‌اند. این دستاوردها شامل طراحی و ساخت مشعل‌ها و سامانه‌های احتراقی کم‌آلاینده است. این سامانه‌ها با بهینه‌سازی جریان هوا و سوخت، تولید اکسیدهای نیتروژن و سایر آلاینده‌ها را به طور محسوسی کاهش می‌دهند.

امیررضا قهرمانی، دبیر کنفرانس، افزود: پژوهشگران مطالعات گسترده‌ای در زمینه احتراق سوخت‌های زیستی و ترکیبات مبتنی بر هیدروژن انجام داده‌اند. نتایج این مطالعات به توسعه نمونه‌های آزمایشگاهی و نیمه‌صنعتی منجر شده است. او خاطرنشان کرد: مراکز پژوهشی و دانشگاهی کشور پروژه‌هایی در حوزه مدل‌سازی عددی احتراق، به‌کارگیری هوش مصنوعی در کنترل شعله و بهینه‌سازی فرآیندهای احتراقی را اجرا می‌کنند. این فعالیت‌ها عزم جامعه علمی و صنعتی ایران را برای حرکت به سوی فناوری‌های پایدار، سازگار با محیط زیست و منطبق با استانداردهای جهانی نشان می‌دهد.

دبیر کنفرانس سوخت و احتراق افزود: تحقیقات در حوزه هیدروژن سبز، سوخت‌های سنتتیک و پیل‌های سوختی در سال‌های اخیر در ایران رشد قابل‌توجهی کرده است. دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی این حوزه‌ها را به یکی از جهت‌گیری‌های اصلی خود تبدیل کرده‌اند. بخش قابل‌توجهی از این فعالیت‌ها بر تولید هیدروژن از منابع تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی ایمن و کارآمد آن تمرکز دارد. این تلاش‌ها گامی مهم در راستای تسریع گذار انرژی و دستیابی به آینده‌ای پایدارتر است.

 

ساخت چرخ‌دنده‌هایی کوچک‌تر از سلول انسان که با لیزر حرکت می‌کنند

دانشمندان با استفاده از نور لیزر، میکروموتورهایی کوچک‌تر از سلول انسان ساختند. این فناوری می‌تواند پزشکی و نانوتکنولوژی را متحول کند.

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی جاده مخصوص دانشمندان سوئدی چرخ‌دنده‌های میکروسکوپی ساخته‌اند که با نور لیزر به حرکت درمی‌آیند. این دستاورد پس از ۳۰ سال رکود در این حوزه اتفاق افتاده است و برای ساخت میکروموتورهایی به اندازه سلول‌های انسان کاربرد دارد.

بیش از سه دهه بود که دیگر کسی تلاش نمی‌کرد تا موتورها و ماشین‌های مکانیکی را از ۰.۱ میلی‌متر کوچک‌تر بکند. مشکل اصلی، پیچیدگی ساخت سیستم‌های انتقال نیروی فیزیکی (مانند شفت و محور) در چنین ابعاد کوچکی بود. اما اکنون محققان دانشگاه گوتنبرگ سوئد با کنار گذاشتن کامل اتصالات مکانیکی سنتی و جایگزین‌کردن آن با نور، این مانع بزرگ را از سر راه برداشته‌اند. این ابداع یک تغییر پارادایم کامل در مهندسی مکانیک در مقیاس میکرو است.

این چرخ‌دنده‌های کوچک چگونه کار می‌کنند؟

براساس گزارش Sciencedaily، این فناوری از فرامواد نوری استفاده می‌کند. محققان با استفاده از تکنیک‌های استاندارد ساخت تراشه، چرخ‌دنده‌هایی از جنس سیلیکون ساخته‌اند که قطر آنها فقط چند ده میکرومتر (کوچک‌تر از تار موی انسان) است. روی سطح این چرخ‌دنده‌ها، الگوهای بسیار ریزی از فرامواد حک می‌شود. زمانی که یک پرتو لیزر به این الگوها تابانده می‌شود، فرامواد نور را جذب و آن را به نیروی حرکتی تبدیل می‌کنند که باعث چرخش چرخ‌دنده می‌شود

کنترل این سیستم نیز ساده است. با تغییر شدت نور لیزر می‌توان سرعت چرخش را کم یا ‌زیاد و با تغییر قطبش نور جهت چرخش را معکوس کرد.

از آنجایی که این چرخ‌دنده‌ها می‌توانند به اندازه سلول‌های انسان (حدود ۱۶ تا ۲۰ میکرومتر) کوچک باشند، پتانسیل آنها در حوزه پزشکی بسیار زیاد است. محققان می‌گویند می‌توان از این میکروموتورها برای ساخت پمپ‌های بسیار ریزی استفاده کرد که در داخل بدن انسان برای تنظیم جریان خون یا دارو به کار می‌روند. همچنین می‌توان از آنها به عنوان دریچه‌های میکروسکوپی برای باز و بسته‌کردن کانال‌های سلولی استفاده کرد.

درکل این ساخت میکروموتورهای نوری فصلی جدید را در دنیای نانوتکنولوژی و مهندسی میکرو باز می‌کند. این فناوری با حذف محدودیت‌های فیزیکی و استفاده از یک منبع انرژی پاک و قابل کنترل مانند نور، می‌تواند در ساخت ماشین‌هایی به‌کار رود که تا پیش‌ازاین فقط در فیلم‌های علمی-تخیلی وجود داشتند.

یافته‌های این پژوهش در نیچر منتشر شده است.

در ایران از کدام روش تأمین انرژی پاک بیشتر بهره‌برداری می‌شود؟

ایران دارای پتانسیل قابل توجهی در تولید انرژی‌های پاک از منابع خورشیدی، بادی، آبی و زمین گرمایی است.نیروگاه‌های بادی با ۲.۶ میلیارد کیلووات‌ساعت، خورشیدی با ۲.۵ میلیارد کیلووات‌ساعت و انشعابی با ۷۷۹ میلیون کیلووات‌ساعت، بیشترین سهم در تولید انرژی تجدیدپذیر ایران را دارند.
نیروگاه انشعابی همان پنل‌های خورشیدی نصب‌شده روی پشت‌بام خانه‌ها یا ساختمان‌هاست که علاوه بر تأمین برق مصرفی، مازاد آن را به شبکه برق می‌فروشد.
توربین انبساطی دستگاهی است که از فشار اضافی گاز یا آب در لوله‌های انتقال استفاده کرده و این فشار را، بدون نیاز به سوخت فسیلی، به برق تبدیل می‌کند. 
مناطق مرکزی و جنوبی برای انرژی خورشیدی، مناطق بادخیز شمال و سواحل دریای خزر برای انرژی بادی، و مناطق شمال غرب مانند مشکین‌شهر برای انرژی زمین‌گرمایی مناسب هستند. انواع انرژی‌های پاک در ایران:
  • انرژی خورشیدی:
    ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی و تابش قوی خورشید در مناطق مرکزی و جنوبی، پتانسیل بالایی برای تولید انرژی خورشیدی دارد. 

  • انرژی بادی:
    استان‌های بادخیز مانند سیستان و بلوچستان، خراسان، و مناطق ساحلی دریای خزر، فرصت‌های خوبی برای احداث نیروگاه‌های بادی ارائه می‌دهند. 

  • انرژی زمین گرمایی:
    مناطقی در شمال غرب ایران، به ویژه مشکین‌شهر با حفر چاه‌های زمین‌گرمایی، ظرفیت تولید انرژی از این منبع را دارند. 

  • انرژی آبی:
    هرچند در نتایج جستجو به طور مفصل ذکر نشده است، اما پتانسیل منابع آبی نیز به عنوان یکی از منابع انرژی پاک در ایران در نظر گرفته می‌شود. 

اهمیت و فرصت‌ها:
  • توسعه پایدار:
    استفاده از این انرژی‌های پاک به تحقق اهداف توسعه پایدار اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی در کشور کمک می‌کند. 

  • کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی:
    بهره‌برداری از این منابع، وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش داده و به حفظ محیط زیست کمک می‌کند. 

  • فرصت‌های سرمایه‌گذاری:
    توسعه نیروگاه‌های خورشیدی و بادی در مناطق مناسب، فرصت‌های بزرگ سرمایه‌گذاری در حوزه انرژی‌های پاک در ایران را فراهم می‌کند.