واکنشی که فرمان می دهد

همه کشفهایی که در دنیا انجام شده و همه آنچه به صنعت راه یافته ، از یک ایده و تجربه ساده یا حتی یک تفریح علمی نشات گرفته است.

کد خبر: ۱۱۰۱۳۰

یک نمونه آن هم اختراع باروت به وسیله چینی های دوره باستان است که بعدها به شکل وسیله ای برای به خاک و خون کشیدن مرزها، از سوی اروپایی ها و در قرن بیستم میلادی به عنوان منبع تامین سوخت راکتهای فضایی درآمد.در واقع این معلومات و ایده های ذهنهای خلاق و مبتکر است که از بعضی کارگاه ها و آزمایشگاههای کوچک دانشجویی شکل می گیرد و صنایع بزرگ فضایی ، نظامی و... را به وجود می آورد. مسابقه های دانشجویی داخلی و بین المللی در رشته های مختلف نیز دقیقا با چنین هدفی برگزار می شود که مایه بسی افتخار است که تیمهای دانشجویی دانشگاه های کشورمان نیز معمولا از این مسابقه ها سربلند بیرون می آیند.در همین خصوص ، بتازگی تیم دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه امیرکبیر نیز در مسابقه های جهانی کمیکار مالزی موفق به کسب رتبه نخست جهان شدند. ما نیز به این بهانه با دکتر بهرام ناصرنژاد، رئیس دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه امیرکبیر به گفتگو نشسته ایم:

نطفه اولیه مسابقه هایی با عنوان کمیکار از کجا و چگونه شکل گرفت و این مسابقه ها در ایران از چه زمانی آغاز شد؛

اصولا از مشهورترین مسابقه های دانشجویی که در سطح دنیا برگزار می شود می توان ربوکاپ را نام برد که به وسیله گروه کامپیوتر و برق دانشگاه ها به اجرا درمی آید. دومین سری مسابقه های دانشجویی جهان که در سطح کارشناسی در گروه عمران برگزار می شود نیز به ساخت سازه های ساختمانی به وسیله ماکارونی مربوط است و اما سومین گروه مسابقه ها، با عنوان کمیکار شناخته می شود که در دنیا تاکنون 7بار انجام شده و از آنجا که بنیانگذارش ایالات متحده امریکاست ، طبیعتا 5دوره آن در این کشور برگزار شده است.اساس کار در مسابقه های کمیکار آن است که انرژی حاصل از یک واکنش شیمیایی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنیم. در ایران نیز این مسابقه ها یک بار سال 84با حضور 13تیم از دانشکده های مهندسی شیمی و دومین بار، سال 85 با حضور 35 تیم شرکت کننده برگزار شد. در هر دو دوره ، تیم دانشکده مهندسی شیمی امیرکبیر موفق شد رتبه های اول تا چهارم را کسب کند؛ بعلاوه دانشگاه امیرکبیر در سال 84 موفق شد تا در مسابقه های بین المللی کمیکار در گلسکو رتبه دوم را به دست آورد.

خودروی ساخته شده در مسابقه های کمیکار چه مشخصاتی باید داشته باشد؛

در این مسابقه ها، خودروی کوچکی به ابعاد 40* 30 * 20سانتی متر به وزن تقریبی یک تا 5کیلوگرم که همچون خودروهای معمولی ، انرژی حاصل از احتراق در آن به انرژی حرکتی تبدیل می شود، شرکت می کند. با این تفاوت که ضایعات و مواد حاصل از واکنش شیمیایی تامین کننده نیروی محرکه خودرو نباید برای محیط زیست خطرناک باشد، یعنی در نهایت از آن آب تولید شود یا گازهایی که حاصل اکسیژن و هیدروژن باشند.البته در این نوع مسابقه ها هر تیم در 2رشته شرکت می کند که یکی به عملکرد خودرو مربوط است که در آن سازندگان باید تا اندازه ای به واکنش شیمیایی مسلط باشند که بتوانند واکنش را از لحظه شروع تا پایان مسافت موردنظر، آن هم ضمن حمل یک وزنه کنترل کنند و رشته دوم شامل پوستر علمی می شود که در ارتباط با واکنش شیمیایی و عملکرد خودروست. در واقع در مسابقه های سال 2005 گلسکو نیز تیم اعزامی ما در هر 2رشته مقام دوم را کسب کرد.

از مسابقه های اخیر در مالزی و موفقیت تیم اعزامی از دانشگاه امیرکبیر در این دوره از مسابقه ها برایمان بگویید.

امسال از میان 35تیم شرکت کننده داخلی ، 3تیم از دانشکده مهندسی شیمی امیرکبیر و 2تیم از واحد مهندسی شیمی ماهشهر به عنوان تیمهای برگزیده انتخاب شدند که با اعزام تیمهای برگزیده به مسابقه های مالزی ، موفق به کسب رتبه اول در عملکرد خودرو به وسیله تیم دانشگاه امیرکبیر و رتبه سوم عملکرد و رتبه اول پوستر توسط تیم ماهشهر شدیم.

همان گونه که اشاره کردید مبنای کار در این مسابقه ها استفاده از واکنشی شیمیایی به عنوان تامین کننده نیروی محرکه خودروست. در ارتباط با این نوع واکنش ها برایمان بیشتر توضیح دهید.

واکنش شیمیایی که در خودروهای شرکت کننده کمیکار اتفاق می افتد از نوع حرارت زاست که گازهای حاصل از آنها بیشتر اکسیژن ، هیدروژن یا آب است. در واقع گاز خروجی به سیستم سیلندر- پیستون یا توربین منتقل می شود و با حرکت توربین ماشین به حرکت درمی آید یا یک باتری الکتریکی طراحی شده است که نیروی برق حاصل از آن ، به موتور الکتریکی کوچکی منتقل می شود و این موتور، سیستم را به حرکت درمی آورد. در واقع ایده اولیه باتری های شیمیایی یا پیلهای سوختی از همین جا مطرح شده است. در واقع نیروی محرکه خودروی ساخته شده در مسابقه های سال گذشته به واسطه گاز حاصل از یک واکنش شیمیایی تامین می شد، ولی در خودروی ساخته شده در مسابقه های امسال ، انرژی موردنیاز به وسیله یک پیل شیمیایی - سوختی تامین می شود.جالب است بدانید که پیل سوختی بر خلاف واکنش های شیمیایی تولیدکننده گاز تا زمانی که خراب نشود، از کار نمی ایستد ؛ بنابراین در خودروهای اخیر باید سیستم دیگری نیز در نظر گرفته شود که در مسافت مشخص ، سیستم متحرک را قطع کند. در واقع قطع این مدار برق نیز باید به وسیله واکنش شیمیایی صورت بگیرد.

آیا یک انگیزه صنعتی و تولیدی ، پشت ایده اصلی مسابقه های کمیکار وجود ندارد؛

راه رسیدن به فرآیندها یا سیستم هایی که بتوانند انرژی پاک به ما بدهند این است که بتوانیم چنین سیستم هایی را به سمت صنعتی شدن پیش ببریم. در واقع می توان از این سیستم ها در اتومبیل های معمولی استفاده کرد که خروجی آن اکسیژن باشد. کما این که فناوری پیلهای سوختی برای اولین بار روی این خودروها امتحان شده و نتیجه آن نیز امروزه در تامین انرژی ماهواره های فضایی و شاتلها دیده می شود. به بیان دیگر تکنولوژی پیلهای سوختی از همین ماشین های کمیکار به وجود آمد که در حال حاضر صنعتی شده است.

ضرورت ادامه موفقیت

به طور مسلم دانشگاه های فنی ، مهندسی و حتی علوم پایه با حمایت های معنوی و مالی شان در عملی شدن ایده ها نقش بسیار مهمی ایفا می کنند. در واقع عملی شدن ایده ها و تجربه های علمی ساده در آزمایشگاه های دانشجویی نشان می دهد که آن ایده برای این که قابلیت صنعتی شدن یابد تا چه اندازه می تواند موفق عمل کند یا چه اشکالاتی به آن وارد است.
بی شک حرکت بعدی ما پس از کسب چنین موفقیت هایی در مسابقه های دانشجویی بین المللی در رشته های فنی - مهندسی باید این باشد که اینچنین عملکردها را به یک واحد نیمه صنعتی تبدیل کنیم و با رفع موانع و اشکالات ، نمونه اولیه را آنقدر بزرگ کنیم که به شکل صنعتی در آید.آنچه دانشجویان خلاق ما نیاز دارند حمایت های مالی است ، چون دانشکده های ما از حمایت های معنوی دریغ نمی کنند، دانشگاه ها از حمایت مالی امتناع می کنند، در حالی که دست کم 3تا 4میلیون تومان برای مشغول کردن 100 دانشجو آن هم برای مقطعی 3 تا 4 ماهه کافی است و البته اختصاص این هزینه برای دانشکده ها مشکل به نظر نمی رسد.