در مصاحبه اختصاصی با دکتر علی طاهری آهنگر؛ عضو هیات علمی گروه مکانیک دانشگاه علوم و فنون مازندران اعلام شد:
راهکارهای علمی برای بحران انرژی و فنّاوری‌های پاک
به گزارش روابط عمومی دانشگاه علوم و فنون مازندران، پیرو نامه مدیرکل دفتر برنامه‌ریزی، بودجه و تحول اداری استانداری در خصوص بهره‌گیری از ظرفیت‌های علمی و پژوهشی دانشگاه‌ها و مراکز پژوهش و فنّاوری در حل مسایل و مشکلات استان و فراخوان روابط عمومی دانشگاه جهت مشارکت اساتید در طرح "دانشگاهِ حل‌مساله" در راستای تبیین نقش راهبردی علوم در حل مسایل جامعه و ارتقای مرجعیت علمی دانشگاه، دکتر علی طاهری آهنگر، عضو هیات علمی گروه مکانیک دانشگاه علوم و فنون مازندران، با توجه به حوزه تخصصی خود، پاسخ خود را در خصوص:"راهکارهای علمی برای بحران انرژی و فنّاوری‌های پاک؟"، به پرسش خبرنگار روابط عمومی دانشگاه، ارایه کرد.
پرسش خبرنگار روابط عمومی دانشگاه:
با توجه به بحران انرژی، نیاز به بهینه‌سازی مصرف و توسعه فنّاوری‌های نوین، آموزش و پژوهش در مهندسی مکانیک و انرژی چگونه می‌تواند به کاهش مصرف سوخت، افزایش بهره‌وری تجهیزات و توسعه سامانه‌های انرژی پاک در استان و کشور کمک کند؟
پاسخ دکتر طاهری آهنگر؛ عضو هیات علمی گروه مکانیک دانشگاه علوم و فنون مازندران:
مساله اصلی(درد جامعه چیست؟)
امروزه یکی از بزرگ‌ترین مشکلات جامعه، مصرف بالای انرژی و پایین بودن بهره‌وری تجهیزات و صنایع است. ما مقدار زیادی از منابع ارزشمند مانند گاز طبیعی، برق و سوخت‌های فسیلی را مصرف می‌کنیم، اما بخش قابل توجهی از این انرژی به دلیل قدیمی بودن تجهیزات، طراحی نامناسب، نبود فنّاوری‌های نوین و مدیریت غیربهینه، هدر می‌رود.
این موضوع تنها به صنایع محدود نمی‌شود؛ در ساختمان‌ها، وسایل گرمایشی و سرمایشی، خودروها و حتی لوازم خانگی نیز بخش زیادی از انرژی ،بدون استفاده‌ی مفید، از بین می‌رود. نتیجه این وضعیت، افزایش هزینه‌های تولید، فشار بر منابع انرژی، آلودگی هوا و آسیب به محیط زیست است.
از سوی دیگر، با افزایش جمعیت و رشد صنعت، تقاضا برای انرژی، هر روز بیشتر می‌شود، در حالی که منابع سوخت‌های فسیلی محدود هستند و استفاده بیش از حد از آن‌ها باعث تشدید تغییرات اقلیمی و مشکلات زیست‌محیطی می‌شود.
راه‌حل علمی(دانشگاه چه می‌کند؟)
در چنین شرایطی، مهم‌ترین رسالت مهندسی مکانیک و انرژی این است که با طراحی تجهیزات کارآمدتر، بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی، توسعه فنّاوری‌های نوین و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، مصرف انرژی را کاهش داده و بهره‌وری را افزایش دهد.
به بیان ساده، درد اصلی جامعه این است که انرژی زیادی مصرف می‌کنیم، اما از آن به اندازه کافی بهره نمی‌بریم. وظیفه مهندسان مکانیک و انرژی این است که راهکارهایی ارایه دهند تا با مصرف کمتر انرژی، تولید بیشتر، هزینه کمتر و آلودگی کمتری داشته باشیم
در مهندسی مکانیک و انرژی، ما ابتدا مساله را به‌صورت علمی، شناسایی و تحلیل می‌کنیم. به‌عنوان مثال، اگر یک کارخانه یا ساختمان، مصرف انرژی بالایی داشته باشد، ابتدا داده‌های مربوط به مصرف، عملکرد تجهیزات و شرایط بهره‌برداری، جمع‌آوری و بررسی می‌شود تا مشخص شود انرژی دقیقاً در کدام بخش هدر می‌رود.
در کلاس‌های درس، دانشجویان با مباحثی مانند ترمودینامیک، انتقال حرارت، مکانیک سیالات، طراحی ماشین‌ها، انرژی‌های تجدیدپذیر، بهینه‌سازی انرژی و سیستم‌های کنترل آشنا می‌شوند. این دروس به آن‌ها کمک می‌کند تا رفتار سیستم‌های انرژی را به‌صورت علمی تحلیل کرده و برای بهبود عملکرد آن‌ها، راهکار ارایه دهند.
در آزمایشگاه نیز دانشجویان عملکرد تجهیزات واقعی مانند مبدل‌های حرارتی، پمپ‌ها، توربین‌ها، کمپرسورها، موتورهای احتراقی و سامانه‌های خورشیدی را آزمایش می‌کنند، پارامترهای مختلف را اندازه‌گیری کرده و تأثیر تغییر شرایط کاری را بر راندمان و مصرف انرژی بررسی می‌کنند. این تجربه عملی باعث می‌شود مفاهیم نظری را در محیط واقعی به کار بگیرند.
برای حل مسایل مهندسی، معمولاً از یک فرآیند مرحله‌ای استفاده می‌کنیم:
- شناسایی و تعریف دقیق مساله
- جمع‌آوری داده‌ها و اندازه‌گیری عملکرد سیستم
- مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم با استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی
- تحلیل نتایج و شناسایی عوامل اتلاف انرژی
- ارایه و ارزیابی راهکارهای بهینه
- آزمون، پیاده‌سازی و ارزیابی عملکرد راهکار در عمل
در این مسیر از ابزارهایی مانند نرم‌افزارهای شبیه‌سازی(ANSYS، MATLAB، Abaquse، SolidWorks) هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء (IoT)، حسگرهای هوشمند و تحلیل داده‌ها برای افزایش دقت و سرعت تصمیم‌گیری استفاده می‌شود.
اثر نهایی(چه چیزی تغییر می‌کند؟)
نخست، مصرف انرژی در بخش‌های خانگی، صنعتی و خدماتی کاهش می‌یابد. این موضوع علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف برق، گاز و سوخت، هزینه‌های خانوارها و صنایع را نیز کاهش می‌دهد و بهره‌وری اقتصادی را افزایش می‌بخشد.
دوم، صنایع استان مازندران رقابت‌پذیرتر خواهند شد. بسیاری از صنایع استان، از جمله صنایع غذایی، کشاورزی، چوب، نساجی و گردشگری، با استفاده از فنّاوری‌های نوین و تجهیزات کم‌مصرف می‌توانند تولید بیشتری با مصرف انرژی کمتر داشته باشند. این موضوع به افزایش سودآوری، ایجاد فرصت‌های شغلی و توسعه اقتصادی استان کمک می‌کند.
از سوی دیگر، با توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، استفاده از سامانه‌های گرمایش و سرمایش پربازده و فنّاوری‌های هوشمند مدیریت انرژی، وابستگی به سوخت‌های فسیلی کاهش یافته و آلودگی محیط زیست نیز کمتر خواهد شد. این مساله برای استانی مانند مازندران که از منابع طبیعی ارزشمند، جنگل‌ها و سواحل برخوردار است، اهمیت دوچندان دارد.
هم‌چنین، همکاری مؤثر میان دانشگاه، صنعت و دستگاه‌های اجرایی باعث می‌شود دانش و فنّاوری تولیدشده در دانشگاه، مستقیماً در حل مشکلات واقعی جامعه به‌کار گرفته شود و دانش‌آموختگان نیز با مهارت‌های کاربردی وارد بازار کار شوند.
یک جمله کوتاه و امیدوارکننده
«باور دارم که با تکیه بر علم، پژوهش و توانمندی جوانان، می‌توانیم آینده‌ای بسازیم که در آن صنعت پیشرفته‌تر، انرژی پایدارتر و کیفیت زندگی مردم بهتر باشد.»
روابط عمومی دانشگاه علوم و فنون مازندران
