برگزیده جشنواره بین‌الملل ۹۹:
دکتر فتح‌اله پورفیاض: استفاده از نانوساختارها می‌تواند منجر به بهبود عملکرد پیل‌های سوختی و کاهش مصرف پلاتین در آنها شود/ اکسرژی و فناوری Pinch می‌تواند مصرف انرژی را تا ۴۰ درصد کاهش دهد/ در پروژه‌های ملی یکپارچه‌سازی جای موازی‌کاری را بگیرد
پایگاه استنادی کلاریویت آنالیتیکس با توجه به فعالیت افراد در بازه ۱۰ سال اخیر و بر اساس پارامترهایی نظیر تعداد مقالات، تعداد استنادها، نسبت استنادها به تعداد مقالات، تعداد مقالات برتر (داغ و پراستناد)، H-index و … افرادی که مقالات آنها جز یک درصد برتر هستند را لیست می‌کند و هر دو ماه یک بار بروز می‌شود. دکتر فتح‌اله پورفیاض بیش از دو سال است که جز این لیست یک درصد است. در ادامه صحبت‌های وی در مورد کار و پژوهش‌هایش را می‌خوانید که توسط نرگس حمیدی‌پور، دانشجوی کارشناسی علوم ارتباطات اجتماعی، تنظیم شده است.
ضرورت آشنایی با حوزه‌های بین رشته‌ای
دانشیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین در مورد ماهیت ذاتاً نوین این دانشکده گفت: «دانشکدۀ علوم و فنون نوین شامل چهار بخش تخصصی انرژی، هوا و فضا، علوم زیستی، و بین رشته‌ای فناوری می‌باشد. با توجه به اینکه یکی از اهداف اصلی تأسیس این دانشکده، طرح مباحث بین رشته‌ای بوده است، اکثر رشته‌های تحصیلی در این بخش‌های تخصصی، بین رشته‌ای می‌باشند. طرح مباحث بین رشته‌ای در دانشگاه‌های معتبر دنیا به‌طور روزافزونی در حال گسترش است. متأسفانه بخش قابل توجهی از دانشجویان با این رشته‌ها آشنایی ندارند. لذا آشنا کردن دانشجویان به‌ویژه دانشجویان پردیس دانشکده‌های فنی و پردیس دانشکده‌های علوم، با رشته‌های تحصیلی دانشکده علوم و فنون نوین اهمیت زیادی دارد».
وی پیرامون پژوهش نظری برای دانشجویان این حوزه افزود: «اگرچه بخش کمی از مقالات به ثبت اختراع منجر می‌شوند و بخشی از ثبت اختراع‌ها به مرحلۀ صنعتی‌شدن می‌رسند، با این حال، با توجه به اینکه مقاله به ثبت ایده‌ها و ابداعات پژوهشی کمک فراوانی می‌کند، آشنایی دانشجویان با چگونگی نوشتن مقاله اهمیت زیادی دارد. در حال حاضر دانشجویان عمدتاً در دوره کارشناسی ارشد با چگونگی نوشتن مقاله آشنا می‌شوند، درصورتی‌که بهتر است آشنایی با نوشتن مقاله از اواخر دوره کارشناسی شروع شود. اگرچه دانشجویان ورودی به رشته‌های کارشناسی ارشد انرژی، از رشته‌های کارشناسی مهندسی شیمی، مهندسی مکانیک و مهندسی برق هستند ولی متأسفانه بخش قابل توجهی از دانشجویان این رشته‌ها در پردیس دانشکده‌های فنی با رشته‌های بین رشته‌ای انرژی آشنایی ندارند؛ که امیدوارم با توجه به اهمیت بسیار زیاد مباحث انرژی، شرایط آشنایی این دانشجویان با رشته‌های مرتبط با انرژی فراهم شود».
پژوهشی که اثبات می‌کند مصرف انرژی گاز می‌تواند تا ۴۰ درصد در پالایشگاه کاهش یابد
پورفیاض حوزه‌های تخصصی مقالاتش را این گونه نام برد: «از آنجایی‌که عضو بخش تخصصی انرژی می‌باشم، مقالات اینجانب در زمینۀ انرژی است که شامل هر دو بخش انرژی‌های فسیلی نفت و گاز و انرژی‌های تجدیدپذیر (خورشیدی، بادی، آبی، امواج، جذر و مد، زیستی، پیل سوختی و زمین‌گرمایی) می‌باشد. برخی از موضوعاتی که در مقالات اینجانب مطالعه شده‌ا‌ند، عبارت‌اند از: کاربرد فناوری‌نانو در سیستم‌های انرژی از جمله کاربرد نانوسیال‌ها و نانوکاتالیست‌ها، به‌کارگیری مفاهیمی مانند آنالیز اکسرژی و فناوری Pinch برای افزایش راندمان سیستم‌های انرژی، ساخت سیستم‌های مبتنی‌بر انرژی خورشیدی در مقیاس کوچک برای بررسی عملکرد آنها، ساخت سیستم‌های مبتنی بر پیل سوختی در مقیاس آزمایشگاهی برای بررسی افزایش راندمان آنها، استفاده از نرم‌افزارهای مختلف و کدنویسی برای شبیه‌سازی و مدل‌سازی سیستم‌های انرژی به‌منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف بر عملکرد آنها، استفاده از روش‌های عددی و CFD برای مدل‌سازی سیستم‌های انرژی و بهینه‌سازی سیستم‌های انرژی با روش‌های مختلف بهینه‌سازی».
او در توضیح یکی از پژوهش‌هایش که نتایج آن طی چندین مقاله در ژورنال‌های معتبر بین‌المللی منتشر شده است، افزود: «ما در این تحقیق نشان داده‌ایم که با استفاده از مفاهیم اکسرژی و فناوری Pinch می‌توان مصرف انرژی در یکی از پالایشگاه‌های گاز (نهمین پالایشگاه گاز میدان گازی پارس جنوبی) را تا حدود ۴۰ درصد کاهش داد. با استفاده از همین مفاهیم، می‌توان مصرف انرژی در پالایشگاه‌های نفت را نیز به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش داد. یکی دیگر از موضوعات مهم در صنعت گاز که تعدادی از مقالاتمان در این زمینه است، فناوری‌های مایع‌سازی گاز طبیعی (LNG) می‌باشد. لازم به ذکر است که یکی از مهم‌ترین راهکارهای صادرات گاز طبیعی ایران به‌ویژه به اروپا، مایع‌سازی گاز طبیعی (LNG) می‌باشد. لذا دستیابی ایران به این فناوری اهمیت زیادی دارد».
در ایران انرژی‌های خورشیدی و بادی پتانسیل زیادی برای توسعه دارند
باتوجه به اهمیت کاربرد فناوری‌نانو در سیستم‌های انرژی خورشیدی و پیل سوختی وی اظهار داشت: «یکی از چالش‌های پیل‌های سوختی، هزینۀ بالای آنها است که یکی از دلایل آن استفاده از پلاتین گران‌قیمت در این پیل‌ها است. نتایج تحقیقمان در این زمینه، نشان می‌دهد که استفاده از نانوساختارها به‌ویژه نانوساختارهای کربنی (نانولوله‌های کربنی و گرافن) می‌تواند منجر به بهبود عملکرد پیل‌های سوختی و کاهش مصرف پلاتین در آنها شود. در برخی از مقالاتمان که در زمینۀ کاربرد نانوسیال‌ها در سیستم‌های مبتنی‌بر انرژی خورشیدی یا زمین‌گرمایی می‌باشند، نشان داده‌ایم که به‌کارگیری نانوسیال‌ها می‌تواند باعث بهبود عملکرد حرارتی این سیستم‌های انرژی شود. در جهان، از بین انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی‌های برق‌آبی، بادی و خورشیدی بیشترین ظرفیت تولید توان را دارند. در ایران، انرژی‌های تجدیدپذیر، سهم کوچکی (حدود یک درصد) در سبد انرژی کشور دارند که عمدتاً انرژی برق‌آبی است و سپس با فاصله انرژی‌های بادی و خورشیدی هستند. با این حال، در کشورمان انرژی‌های خورشیدی و بادی پتانسیل بسیار زیادی برای توسعه دارند. هم‌چنین پتانسیل توسعه انرژی‌های زیست‌توده در ایران قابل‌توجه است».
تعداد دیگری از مقالات این دانشمند ایرانی در زمینۀ سیستم‌های انرژی هیبریدی یا ترکیبی هستند که او دربارۀ آنها بیان داشت: «این سیستم‌ها شامل منابع انرژی مختلف به‌ویژه انرژی‌های تجدیدپذیر هستند. این‌گونه سیستم‌ها به دلیل راندمان بالا و امکان تولید چند محصول (سیستم‌های polygeneration یا multi-generation) از جمله آب شیرین، به شدت مورد توجه و در حال توسعه می‌باشند. در این سیستم‌ها معمولاً از روش‌های مختلف بهینه‌سازی برای بهینه‌کردن عملکرد سیستم استفاده کرده‌ایم. به‌علاوه نشان داده‌ایم که سیستم‌های هیبریدی مبتنی‌بر انرژی‌های تجدیدپذیر پتانسیل خوبی برای تأمین نیازهای انرژی مناطق دورافتاده (دور از شبکه انتقال برق) دارند».
انرژی‌های تجدیدپذیر از نظر اقتصادی قابل رقابت با سوخت‌های فسیلی نیستند
در پایان استاد دانشگاه تهران از چالش‌هایی که حوزۀ انرژی با آنها مواجه است سخن گفت و راهکارهایی نیز ارائه داد که می‌توان آنها را در موارد زیر خلاصه کرد: «یکی از چالش‌ها، پراکنده‌کاری و موازی‌کاری‌هایی است که در تحقیقات بخش انرژی وجود دارد. درواقع تحقیقات در اکثر حوزه‌ها با چنین چالشی مواجه هستند. معاونت پژوهشی می‌تواند در تعریف پروژه‌های ملی در حوزه انرژی بمنظور یکپارچه‌سازی تحقیقات در این حوزه، کمک فراوانی بکند.
یکی از بزرگترین چالش‌های پیشِ روی تحقیقات بخش انرژی این است که انرژی در کشورمان بسیار ارزان است، لذا فناوری‌هایی که منجر به بهبود راندمان و صرفه‌جویی انرژی می‌شوند، معمولاً با توجه به اینکه نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه دارند، مورد استقبال صنایع قرار نمی‌گیرند. باتوجه به اینکه عمدۀ صنایع پرمصرف انرژی، صنایع بزرگی مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، فولاد و سیمان می‌باشند و این صنایع عمدتاً دولتی هستند، درصورتی‌که اهمیت راهبردی انرژی برای سیاست‌گذاران و قانون‌گذاران شرح داده شوند، این صنایع را می‌توان تشویق یا مجبور به استفاده از فناوری‌هایی با راندمان بالای انرژی کرد.
چالش دیگری که پیشِ روی توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر است، این است که در کشورمان این انرژی‌ها از نظر اقتصادی قابل رقابت با انرژی‌های گاز طبیعی و نفت نمی‌باشند. در این مورد نیز اگر برای سیاست‌گذاران و قانون‌گذاران این موضوع شرح داده شود که سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی و نفت پایان‌پذیر هستند و آلاینده‌های زیادی منتشر می‌کنند و جایگاه انرژی‌های تجدیدپذیر در سبد انرژی جهان در آینده، توضیح داده شوند، اهمیت بسیار زیاد دستیابی به دانش فنی این فناوری‌های انرژی، مشخص می‌شود».
نظر شما :