مسیر آینده فناوری برق
جهان در قرن بیست و یکم با چالش های جدیدی برای محافظت از ساکنانش ، منابعش و محیط زیستش روبروست . الکتریسیته که عامل اصلی تغییرات در قرن پیش بود ، در سالهایی که در پیش روست نیز بسیار سرنوشت ساز خواهد بود. در واقع ، برق چیزی بیش از شکلی دیگر از انرژی است ، در قرن گذشته ، برق سرچشمه ای برای نوآوری های فنی و محرکی برای ایجاد صنایع ، مشاغل ، و خدمات جدید بوده است . از زمان ادیسون تاکنون، تاثیر برق بسیار مهم بوده ، تا جائی که آکادمی ملی مهندسی آمریکا " برقی شدن " را به عنوان بزرگترین پیشرفت مهندسی قرن بیستم به حساب آورده است، به این معنی که " برقی شدن " به دلیل تاثیر مثبتش در کیفیت زندگی در جایگاهی بالاتر از اتومبیل سازی ، مخابرات ، کامپیوتر و حتی بهداشت ، قرار گرفته است .
اکنون اگر تصمیمات مهم سرمایه گذاری و توسعه ای ، در جهت دگرگون سازی سیستم قدرت، برای پاسخگوئی به نیازهای ضروری قرن حاضر اتخاذ شوند، تاثیر جهانی برق در قرن بیست و یکم می تواند و البته ما معتقدیم که باید، بسیار بیشتر باشد و برای تحقق این امر سه نیاز مبرم وجود دارد:
• پاسخگوئی به نیازهای مرتبط با برق مناسب در اقتصاد دیجیتال در حال ظهور
• ایجاد استراتژی انرژی پاک برای حفظ پایداری زیست محیطی در دراز مد ت
• سرعت بخشیدن به دسترسی به برق و منتفع شدن تمام مردم دنیا از منافع آن
انتخاب های امروز معانی گسترده ای دارند. با افزایش سرمایه گذاری درنوآرویهای برق ، ایجاد، فرصتها در قرن جدید می تواند استمرار یابد. بدون چنین سرمایه گذاری، نقش کلیدی که برق می تواند در دستیابی به برخی از مهمترین نیازهای جامعه همانند رونق اقتصادی، توسعه پایدار زیست محیطی و پیشرفتهای بشری ایفا کند، به شدت به خطر خواهد افتاد. حال ما کدام آینده را انتخاب می کنیم ؟
ما با امکانات و قابلیتهای گذشته مان با نیازهای روبه رشد انرژی در قرن بیست و یکم برخورد می کنیم. اما دهه های پیش روی ما اساساً خواسته هایی متفاوت تر و دشوارتر در سیستم برق ، نسبت به آنچه که آن را بتوان با فناوریهای موجود و نرخهای فعلی سرمایه گذاری زیر ساخت تحقق بخشید، پیش رویمان قرار خواهد داد. ما چشم انداز روشنی از فرصتهای جدید، و خطرات مسامحه در انجام این امر را نداریم. آنچه که ما در دهه آینده برای افزایش ارزش، کارآمدی ، و دسترسی جهانی به برق انجام خواهیم داد، تفاوت چشمگیری را در آینده مشترکمان ایجاد خواهد کرد.
مسیر آینده فناوری برق، چشم اندازی جهانی برای درک ارزشهای اساسی برق در جامعه در قرن بیست ویکم را در اختیار ما قرار می دهد و طرحی برای تعیین اولویتهای مهم فناوری و شمایی کلی از تحقیق و توسعه و نیازمندهای لازم برای تامین مطلوب انرژی الکتریکی جهت دستیابی به این چشم انداز را پیش رویمان می گذارد. هدف از پروژه مسیر آینده ، تشویق به بحث و مذاکره ، اجماع ، رهبری ،نوآوری و سرمایه گذاری ، برروی آینده انرژی الکتریکی است ، تا جائی که توان بالقوه برق را برای افزایش کیفیت زندگی در مقیاس جهانی قابل درک نماید.
مسیر آینده فناوری برق که توسط EPRI آمریکا منتشر شده است توسط مرکز تکنولوژی نیرو(متن) ترجمه و در اختیار علاقمندان قرار گرفته و چاپ جدید آن نیز بر مبنای گزارشات سال 2003 زیر چاپ می باشد. علاقمندان می توانند جهت دریافت اطلاعات بیشتر با بخش دانش فنی مرکز تکنولوژی نیرو (متن) تلفن 88079442 تماس حاصل نمایند
محققان موسسه فناوری "ماساچوست" (ام آی تی) در آمریکا در حال تولید تراشه های کوچکی هستند که درون آنها ترکیب یک موتور احتراق داخلی و یک ژنراتور کوچک سبب تولید برق قابل استفاده در تجهیزات الکترونیکی قابل حمل، از جمله لپ تاپها می شود.
به گزارش سایت اینترنتی "بی بی سی نیوز"، "آلن اپستاین" پروفسور ام آی تی MITمعتقد است نمونه های بسیار ریز از توربینهای گازی که اکنون در نیروگاه ها برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند، می توانند برای تولید برق درون تراشه ها به کار گرفته شوند.
به گفته او این فناوری می تواند با هزینه ای معادل هزینه باتری های امروزی
ابعادی مشابه آنها، تا ده برابر بیشتر انرژی برای تجهیزات الکترونیکی.
به گفته این محقق، یک لپ تاپ که با استفاده از باتری های لیتیومی فعلی تا سه ساعت می تواند روشن بماند، با استفاده از فناوری نیروگاه های تراشه ای می تواند ۱۵تا ۲۰ساعت بدون نیاز به شارژ مجدد کار کند.
پروفسور اپستاین گفت "زمانی که در ابتدا ایده جای دادن توربینهای گازی ویژه تولید برق درون تراشه ها را مطرح کردم محققان و کارشناسان از تعجب به خنده افتادند اما پس از مدتی این افراد متقاعد شدند که این ایده قابل اجراست."
در ایده پروفسور "اپستاین" برای تولید برق، درست همانند نیروگاه ها از یک موتور احتراق داخلی، یک توربین، یک کمپرسور هوا و یک ژنراتور استفاده می شود با این تفاوت که تمامی این اجزا دارای ابعادی بسیار کوچک هستند.
محققان "ام آی تی" برای ساختن این مجموعه از ورقه های عنصر سیلیکون استفاده کردند. ابتدا سوخت و هوا درون یک موتور احتراق داخلی بسیار کوچک می سوزد و یک توربین ریز متصل به این موتور، با سرعت ۲۰هزار دور در ثانیه به چرخش درمی آید.
سپس نیروی چرخشی توربین به یک مینی ژنراتور انتقال یافته و درون این ژنراتور، تا ده وات برق تولید می شود. یک کمپرسور کوچک نیز هوا را برای ورود به موتور احتراق داخلی فشرده می کند و در ضمن هوا را برای خنک کردن اجزای مجموعه، به اطراف آنها می فرستد.
دانشمندان "ام آی تی" هم اکنون موفق شده اند تمامی این اجزا را به صورت جداگانه بسازند و آزمایش کنند و مشکل فعلی، اتصال آنها به یکدیگر درون یک تراشه کوچک و فعال کردن آن است که احتمالا تا پایان سال میلادی جاری انجام خواهد گرفت.
هم اکنون کارایی باتری های یونی روز به روز بهبود یافته و باتری های سلول های وختی( (Fuel-cellنیز به زودی به مرحله تولید تجاری خواهند رسید و به همین علت فن آوری جدید پروفسور "اپستاین" برای موفقیت دارای رقبای سرسختی است.
تولید علم و نظریه پردازی یکی از مهمترین گزینه ها برای خروج کشور از انفعال و به دستگیری ابتکار عمل میباشد. کشور ما استحقاق دستیابی به درجات عالی تولید علمی و تکنولوژیکی را دارد مشروط به اینکه بجای توقف بر روی شعار به سوی عملیاتی کردن این آرمان بزرگ حرکت کنیم. ذیلا ده قدم برای عملیاتی شدن این مهم پیشنهاد میگردد.
قدم اول: شناخت ظرفیتها
ابتدا باید دارائیها و استعدادهای بالقوه و بالفعل کشور برای تولید علم به دقت مورد مطالعه قرار گیرد چراکه هرگونه برنامه ریزی بدون توجه به این امر، اجرای برنامه را با ناکامی مواجه خواهد ساخت. علاوه براین، شناخت ظرفیتها مسیر ارتقا و توسعه آن در عرصه های مهم را روشن مینماید.
قدم دوم: آگاهی از نیازها
اینکه کشور ما برای دستیابی به نقطه مطلوب نیازمند چه دستاوردهایی است موضوع مهمی است که عملا جریان تولید علم را با واقعبینی روبرو خواهد کرد. درحال حاضر برخی از نیازهای علمی و تکنولوژیکی کشور، ما را در عرصه بین الملل با انفعال و ضعف مواجه ساخته است که لازم است پاسخگویی به آنها در اولویت قرار گیرد.
قدم سوم: شناسایی رقیب و رصد تولیدات جهانی
رقبای علمی ما چه کسانی هستند یا میتوانند باشند؟ این پرسشی است که البته درباره رشته های مختلف علمی پاسخهای متفاوت دارد. شناسایی وضعیت، عملکرد و برنامه های آینده رقیب نیز موضوع حائز اهمیتی است که پس از پاسخ به پرسش نخست دنبال خواهد شد. همچنین رصد تولیدات علمی جهان از طرق مقتضی موجب میشود تا از هر نوع دوبارهکاری و حرکتهای بیثمر جلوگیری شده و سطح آموزش و پژوهش را توسعه دهد.
قدم چهارم: اولویت گذاری
در چه عرصه هایی باید تولید علمی صورت گیرد؟ آیا لازم است پتانسیل کشور را برای تولید علمی در تمامی رشته ها مصرف کنیم؟ طبعا پاسخ به این پرسش نیازمند هوشیاری مضاعف است. با شناخت ظرفیتها، نیازها و وضعیت رقیب، روشن خواهد شد که لازم است ظرفیت و سرمایه کشور را در چند عرصه مهم و ضروری متمرکز نموده و با ایجاد یک برنامه زمان بندی شده خود را به بالاترین سطح ممکن ارتقاء دهیم.
قدم پنجم: تقسیم کار
پس از اولویت گذاری باید میان دانشگاهها و مراکز پژوهشی کشور تقسیم کار شود. تداخل، موازی کاری و ناهماهنگی برای جریان تولید علم آفت بزرگی به شمار میرود. البته باید به نحوی تقسیم کار شود که هر دستگاه و مرکز ماموریت کاملا مشخصی را برعهده داشته باشد و تدریجاً با آن ماموریت شناخته شود.
قدم ششم: اتصال کشور به پژوهش
شاید اگر میگفتیم، لازم است بودجه و امکانات پژوهش در کشور افزایش یابد آنقدر به پژوهش کمک نکرده بودیم که با این توصیه کمک میکنیم. در صورتی که پژوهش به صورت طبیعی به تمامی عرصههای تولید و مدیریت متصل شود، خودبه خود امکانات آن نیز ارتقاء خواهد یافت. باید به نحوی حرکت کرد که کشور خود را واقعا محتاج پژوهش بداند و بهاء آن را بپردازد.
قدم هفتم: هماهنگی آموزش با پژوهش
آموزش عالی کشور باید محقق پرور باشد. صدور چندهزار فارغ التحصیل که پس از اخذ مدرک از استطاعت پژوهش برخوردار نبوده و یا حاضر به فعالیت پژوهشی نیستند، عملا هدردادن سرمایه ملی است. باید تمامی دانشگاههای ما متناسب با اولویتهای تولید علم نسبت به جذب استعدادها و پرورش آنها مبادرت نمایند. بدیهی است برای تحقق این مهم، غنی و بهروز سازی محتوا و روشهای آموزشی از اهمیت فوق العادهای برخوردار است.
قدم هشتم: اتصال به مخازن بزرگ اطلاعاتی
برای رونق یافتن تولید علم، باید به سهل ترین راه ممکن، منابع و ابزارهای پژوهش در اختیار محققان قرار گیرد. درحال حاضر منابع و ابزارهای موجود پاسخگوی نیازهای محققان نیست و کیفیت تحقیقات را با ضعف جدی روبرو ساخته است. باید توجه داشت کتابخانه تخصصی و پایگاههای اطلاع رسانی و آزمایشگاهها قلب یک مرکز پژوهشی بهشمار میروند.
قدم نهم: رهبری پژوهش
پژوهش در کشور ما نیازمند یک رهبر مقتدر و فهیم است تا در قالب یک برنامه جامع ملی، پژوهش کشور را با اشراف کامل مورد هدایت و حمایت قرار دهد. درحال حاضر مشخص نیست متولی واقعی پژوهش کشور کیست و از چه دستگاهی باید انتظار برنامهریزی جامع و ملی را داشت.
قدم دهم: جذب و نگهداری نخبگان
هیچگاه فکر کرده ایم فرار مغزها چه عوامل کم ارزشی دارد. 1. رعایت احترام و شان نخبگان 2. تامین نیازهای معیشتی آنان 3. تامین بودجه و امکانات پژوهشی 4. حراست از دستاوردهای علمی آنان از سرقت و… چهار راه ساده برای جذب و حفظ نخبگان کشور است.
—> ایرنا.تراشه های کوچک.لپ تاپها.
9