رقابت شیمیدان‌ها در مسابقه اتومبیلرانی ایران

در این رقابت جهانی شرکت‌کنندگان خودروهایی را به نمایش می‌گذارند که نیروی پیشران آنها به جای سوخت‌های متعارف فسیلی یک واکنش شیمیایی است. مهم‌ترین ویژگی این خودروها این است که باوجود استفاده از ماده شیمیایی به عنوان سوخت مصرفی، هیچ گونه آلودگی زیست محیطی ایجاد نمی‌کند. علاوه بر این، با حرکت این خودرو هیچ گاز یا مایع قابل رویتی به عنوان خروجی اگزوز از این خودرو خارج نخواهد شد. در ساخت این خودرو از هیچ نوع باتری استفاده نشده و در حقیقت حرکت آن کاملا مبتنی بر واکنش شیمیایی بوده که در منبع سوخت خودرو به کار رفته است و انجام واکنش‌های شیمیایی در منبع سوخت نیروی لازم برای به حرکت در آمدن آن را تامین می‌کند. در سال‌های اخیر تیم‌های دانشجویی ایرانی نیز در این مسابقات شرکت کرده و موفق شده‌اند جوایزی را نیز کسب کنند. سال گذشته تیم خودروی شیمیایی دانشگاه ارومیه در هشتمین دوره این رقابت‌ها جایزه ویژه این مسابقات را به خود اختصاص داد، امسال نیز تیم دانشجویی خودروی شیمیایی دانشگاه مازندران برای شرکت در مسابقات جهانی خودروهای شیمیایی 2014 به کشور مالزی اعزام شد. سعید سالخورده، سیدمحمد میرسلمانی، عبدالکریم شریفی، میلاد گیلانی، امیرحسین تقی‌پور و رشید بهاروند از اعضای این تیم بودند که دکتر سیدحسن طالبی سرپرستی این تیم را بر عهده داشت. این تیم موفق شد در بخش طراحی رتبه نخست این رقابت‌ها را از آن خود کند.

دقت و خلاقیت، ملاک ارزیابی داوران

در این مسابقات دانشجویان علاقه‌مند در گروه‌های چند نفره خودروهای شیمیایی طراحی شده را به نمایش می‌گذارند که نیروی محرکه هر یک از این خودروها از طریق انجام یک واکنش شیمیایی اختصاصی تامین می‌شود. این خودروهای کوچک به نوعی نشان‌دهنده سطح علمی دانشجویان شرکت‌کننده است و بدون تردید می‌تواند نقش مهمی در ارزیابی خلاقیت و نوآوری تیم‌های شرکت‌کننده داشته باشد.

سیدمحمد میرسلیمانی از اعضای تیم خودروهای شیمیایی دانشگاه مازندران در گفت‌وگو با جام‌جم می‌گوید: خودروهای کوچک و ساده‌ای که تیم‌های شرکت‌کننده طراحی می‌کنند باید به طور متوسط ابعادی در حدود 32 در 20 در12 سانتی‌متر داشته باشد. پیش از مسابقه مسافتی که این خودروها باید طی کنند اعلام می‌شود و تیم‌های شرکت‌کننده نیز بر این اساس در خودرویی که طراحی کرده‌اند سوخت می‌ریزند. اگر خودرویی بتواند پس از طی مسافت تعیین شده متوقف شود به عنوان دقیق‌ترین خودرو برنده این رقابت خواهد شد و چنانچه خودرویی در مسافتی فراتر از این محدوده متوقف شود از دور مسابقات حذف خواهد شد. یعنی سوخت این خودرو باید به اندازه‌ای باشد که پس از انجام واکنش‌های شیمیایی پیش‌بینی شده و پس از طی مسافتی در محدوده مسافت تعیین شده این خودرو متوقف شود. یعنی دانشجویان باید بر اساس ارزیابی‌ها و محاسبات دقیق و بر اساس قدرت سوخت انتخابی برای خودرو، مقدار سوخت مورد نیاز در این مسافت را محاسبه و در خودرو قرار دهند. ما در این مسابقه از ترکیبی از بنزین و بتادین به عنوان سوخت استفاده کردیم. یکی از قوانین حاکم بر این مسابقات این است که باید حتما از مواد شیمیایی مانند اسید سیتریک، اسیدسولفوریک، آب‌اکسیژنه، پرکلرات آمونیوم یا دیگر مواد شیمیایی که آلودگی زیست محیطی ایجاد نمی‌کنند به عنوان سوخت سبز در خودرو استفاده شود.

آنچه در این مسابقات ملاک ارزیابی قرار می‌گیرد محاسبات دقیق انجام شده برای تعیین دقیق مقدار سوخت مصرفی و خلاقیت دانشجویان است. بعضی از خودروها بلافاصله بعد از حرکت در مسافت کوتاهی متوقف می‌شود. بعضی از خودروها نیز با توجه به این که منبع سوخت طراحی شده برای آنها توانایی فشار وارده واکنش‌های شیمیایی انجام شده را ندارد منفجر می‌شود و بعضی از خودروها نیز ابتدا با سرعت حرکت کرده و پس از نزدیک شدن به انتهای مسیر بتدریج متوقف می‌شود.

به گفته میرسلیمانی، تیم‌های شرکت‌کننده تلاش می‌کنند با طراحی و ساخت خودرویی در ابعاد کوچک و کنترل واکنشی که نیروی محرکه خودرو را تامین می‌کند خلاقیت خود را به نمایش گذارند. این خودرو باید مسیر مشخص شده را با بار مشخصی طی کند. خودرویی برنده این رقابت خواهد بود که با توجه به بار انتخاب شده از سوی داوران مسابقه، نسبت به خط پایان مسیر در نظر گرفته شده خطای کمتری داشته باشد. با توجه به افزایش روزافزون مصرف سوخت‌های فسیلی و آلودگی‌های ناشی از آن و همچنین هزینه بالای سوخت‌های فسیلی، یافته‌های دانشجویان شرکت‌کننده در این رقابت‌ها می‌تواند راهگشای مشکلات و محدودیت‌های موجود در این حوزه باشد. این خودروی طراحی شده باید قابلیت حمل بار اضافی تا 500 سی‌سی آب را در فاصله‌ای در حدود 15 تا 30 متری داشته باشد و بنابراین باید مخزنی با گنجایش 500 سی‌سی برای حمل بار داشته باشد.

بایدها و نبایدهای مسابقات

مسابقات به صورت تیمی بین دانشجویان مهندسی شیمی برگزار می‌شود و هر تیم سه تا پنج عضو دارد. افرادی که بیش از یک سال از تاریخ فارغ‌التحصیلی‌شان نگذشته باشد، می‌توانند در این رقابت‌ها شرکت کنند و یک نفر از استادان هیات علمی به عنوان سرپرست تیم انتخاب می‌شود.

میرسلیمانی با اشاره به قوانینی که رعایت آن برای همه تیم‌های شرکت‌کننده ضروری است، می‌گوید: استفاده از دیگر منابع انرژی مانند باتری خشک و دیگر باتری‌های صنعتی و تجاری برای راندن خودروی طراحی شده ممنوع است. حرکت خودرو از طریق یک واکنش شیمیایی کنترل می‌شود و استفاده از وسایل کنترل از راه دور یا شیوه‌های دیگری مانند هل دادن، کوک کردن، چرخاندن چرخ‌ها با دست یا استفاده از تکیه‌گاه یا وارد شدن ضربه برای شروع حرکت مجاز نخواهد بود. استفاده از انواع ترمز مکانیکی و الکتریکی یا ابزارهای زمانی برای توقف واکنش یا قطع نیروی محرکه نیز ممنوع است. خودروهای ساخته شده پیش از مسابقه از سوی هیات داوران بازبینی و موارد ایمنی کنترل می‌شود. میزان بار و مقدار مسافت در روز مسابقه و از طریق قرعه‌کشی اعلام می‌شود. خودروی شرکت‌کننده در مسابقه باید مسافت تعیین شده را در مدت زمان پنج دقیقه طی کند. استفاده از مواد شیمیایی و واکنش‌هایی که موجب پخش دود در فضای اطراف ‌شود مجاز نخواهد بود همچنین شرکت‌کنندگان نباید از واکنش‌هایی استفاده کنند که خروجی آنها به صورت جت گازهای داغ بوده یا این که با شعله همراه است. در حقیقت هدف اصلی طراحی خودروهایی است که محیط زیست را آلوده نکند و پیامد زیست محیطی به همراه نداشته باشد.

برگزاری مسابقات علمی گروهی می‌تواند نقش مهمی در ارتقای وضع آموزشی دانشگاه‌ها داشته باشد و زمینه‌ای را برای رونق تحقیق و کار گروهی در کشور فراهم کند. مسابقات خودروهای شیمیایی فرصت مناسبی برای بهبود درک دانشجویان کشور از کاربردهای علمی دروس و آموخته‌های تئوری آنها در دوران تحصیل است و می‌تواند نقش مهمی در ارتباط هر چه بهتر دانشگاه و صنعت داشته باشد. نکته مهم‌تر این که رقابت دانشجویان سراسر دنیا برای انتخاب سوخت سبز مناسب می‌تواند در نهایت به یافتن جایگزینی مناسب برای سوخت‌های فسیلی منتهی شود که در مقایسه کم‌هزینه‌تر و سازگار با محیط زیست است، اما میرسلیمانی به عنوان نماینده این تیم مدعی است باوجود موفقیت تیم اعزامی به این مسابقات در دو بخش طراحی و عملکرد متاسفانه هیچ حمایتی از این گروه از دانشجویان نشده است و چنین رویکردی می‌تواند نقش مهمی در کاهش علاقه‌مندی دانشجویان به شرکت در برنامه‌های تحقیقاتی داشته باشد.

فرانک فراهانی‌جم ‌/‌ گروه دانش