برخلاف بسیاری از رقابت‌ها و مسابقات جهانی که معمولا کشورهای آمریکایی یا اروپایی پایه‌گذار آنند، این بار ایران دست به کار شده و با بنیان نهادن نخستین المپیاد نانو در دنیا، موجی را در سراسر جهان به راه انداخته است که مورد استقبال سایر کشورها نیز قرار گرفته است. المپیاد بین‌المللی نانو به پیشنهاد ایران شکل گرفت و نخستین دوره آن در سال 2018 برگزار شد. از آنجایی که هسته اولیه این المپیاد از سوی ایران تشکیل شده، ایران به عنوان دبیرخانه دائمی این المپیاد شناخته شده است.

نخستین دوره این المپیاد در ایران و با حضور 8 کشور تایوان، مالزی، روسیه، کره جنوبی، آلمان، ایتالیا، انگلیس و ایران برگزار شد. طبق قوانین INO (المپیاد بین‌المللی نانو)، هر دو سال قرار است این رقابت برگزار شود. بنابراین، دومین دوره این المپیاد قرار بود در سال 2020 طبق درخواست عمان برای میزبانی، در این کشور برگزار شود که به دلیل شرایط به وجود آمده به دنبال شیوع کووید، بسیاری از رویدادها در دنیا لغو شد و امسال دور دوم آن در مالزی برگزار شد. 

در روزهای گذشته تیمی از ایران در رقابت‌های المپیاد نانوی مالزی شرکت کرده بود که درنهایت، موفق به دریافت مدال طلا و کسب رتبه نخست شد. در این رقابت دو‌روزه که در کوالالامپور مالزی برگزار شد، طرح های انتخابی، درباره چالش‌های جهانی در حوزه های کاربردی نانوفناوری در توسعه و تولید انرژی‌های جدید (جایگزین) شامل انرژی بادی، خورشیدی، هسته‌ای، جزر و مد، زمین گرمایی و زیست توده‌ای و سوخت هیدروژنی بود. در این میان، طرح دانشگاه صنعتی اصفهان با موضوع «تولید سوخت پاک از هیدروژن با بهره‌گیری از نور خورشید» از بین 15 طرح پژوهشی دانشگاه‌های ایران انتخاب و راهی المپیاد مالزی شد. در ادامه با رمضی، کارشناس امور بین‌الملل ستاد توسعه فناوری نانو و میکرو؛ میرزایی، خبرنگار و فعال رسانه‌ای؛ و دو نفر از اعضای تیم اعزامی به مالزی گفت‌و‌گو کردیم. 

تیم سه‌نفره ایران از دانشگاه صنعتی اصفهان در رقابت المپیاد بین‌المللی نانو که دومین دوره آن روز دوشنبه به پایان رسید، موفق به کسب رتبه نخست شدند. حمیدرضا قربانی دانشجوی دکترای مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان، نیما دهقان دانشجوی کارشناسی مهندسی مواد و برنده دو دوره مدال طلا و نقره المپیاد ملی نانوفناوری و مسعود عطاپور از اعضای هیئت‌علمی دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان به‌عنوان استاد راهنما اعضای این تیم سه‌نفره را تشکیل داده بودند. در ادامه برای آشنایی بیشتر با این تیم به گفت‌وگو با حمیدرضا قربانی پرداخته‌ایم. او دانشجوی دکترای مهندسی مواد از دانشگاه صنعتی اصفهان است و مراحل گوناگون طی‌شده تا حصول موفقیت در المپیاد جهانی را روایت کرده است. 

از فعالیت گروهی خود در قالب تیم دانشگاه صنعتی اصفهان (ایران) بگویید. چگونه آماده رقابت شدید؟ 

طرحی که برای شرکت در المپیاد بین‌المللی نانو ارائه دادیم تولید هیدروژن سبز و ارزان‌قیمت با استفاده از روش فوتوالکتروشیمی است که در این روش، نور خورشید به «فوتوآند» طراحی‌شده برخورد کرده و هیدروژن تولید می‌شود. در این بین، هم سنتز «فوتوآند» یک روش سبز محسوب می‌شود و هم هیدروژن تولیدی به دلیل استفاده از نور خورشید و جایگزینی آن با انرژی برق، به عنوان یک روش سبز و دوستدار محیط زیست شناخته می‌شود. به این دلیل که در تولید هیدروژن به این روش، از انرژی برق استفاده نمی‌شود، هزینه برق مصرفی به منظور شکافت آب با برق در این بین حذف می‌شود. درواقع، در این روش تولید هیدروژن نیز شکافت آب اتفاق می‌افتد اما این شکافت آب با استفاده از نور مستقیم خورشید اتفاق می‌افتد. نوآوری به‌کاررفته در این طرح برای بخش «فوتوآند»، ترکیبات و مواد جدیدی است که کارایی را بهبود بخشیده است. علاوه براین راه‌حلی که در این طرح صورت گرفته، نوین است که تاکنون در دنیا انجام نشده است. 

از چه فناوری نانویی در این طرح استفاده شده است؟ 

از فناوری نانویی که در این طرح استفاده شده، می‌توان به نانولوله‌ها و غشایی از پوشش‌هایی اشاره کرد که قابلیت تقویت خواص نوری و الکترونی را داشته و مطابق با پوشش‌های نانوساختار و نانوذرات است. این طرح با روش آنادایز تولید شده است. 

هدفتان از انتخاب این طرح چه بود؟ 

آلودگی هوا یکی از جدی‌ترین چالش‌های روز دنیاست و انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و CO2 علاوه بر این که باعث گرمایش هوا شده، آلودگی هوا را نیز به دنبال دارد. با نگاهی به آمار‌های جهانی خواهید دید که سالانه تعداد قابل‌توجهی از افراد جان خود را از دست می‌دهند. در این میان در اصفهان و شهر‌های بزرگ در ایران نیز با آلودگی هوا مواجهیم که عامل اصلی تعطیلی‌ها در زمستان و روز‌های حساس با افزایش سطح آلودگی به شمار ‌می‌روند. بنابراین، هدف از انتخاب این طرح این بود که انرژی پاک در دسترس قرار گیرد و بتواند جایگزین سوخت‌های فسیلی شود؛ چرا که این هیدروژن سبز تولیدی با سوختن تنها تولید بخار آب می‌کند و دیگر گاز آلاینده‌ای تولید نمی‌کند. به همین دلیل می‌توان با جایگزینی این فناوری در سال‌های آینده با آلودگی هوا خداحافظی کرد. 

آیا می‌توان برای این طرح مزیت رقابتی نسبت به نمونه‌های خارجی اشاره کرد؟ 
نمی‌توان گفت که نمونه مشابه خارجی از این طرح وجود دارد به دلیل این که تنها ایده تکرار شده است. به عنوان مثال، فرض کنید قرار است خودروی برقی تولید شود اما خودرو‌های برقی با یکدیگر متفاوتند. ایده این کار نیز این بوده است که از نور مستقیم خورشید طی فرایند شکافت‌ها، هیدروژن سبز تولید شود. این ایده‌ای است که در سطح جهانی روی آن کار می‌شود. بنابراین نمی‌توان گفت که به دلیل دارا بودن مشابه خارجی فاقد نوآوری و مزیت رقابتی است.

در این زمینه جای پیشرفت و رقابت بسیاری وجود دارد و به‌طور قطع، در سال آینده نیز جزء برترین ترند‌ها خواهد بود. برترین دانشگاه‌های دنیا که نمونه‌های مشابه خارجی را تولید کرده‌اند، به‌راحتی اطلاعات مواد تشکیل‌دهنده را در اختیار ما قرار نمی‌دهند بنابراین ماده‌ای که در تولید این هیدروژن پاک به کار رفت، از نظر دوام، عمر و کارایی پوشش در تولید مقدار هیدروژن با نمونه‌های خارجی متفاوت است و مزیت رقابتی در این زمان خود را نشان می‌دهد. این مزیت می‌تواند در حجم تولید، مقدار هیدروژن تولیدی، دوام و سبک و مدل آن وجود داشته باشد. فقط ایده اولیه آن مشترک است که اگر سطح مقالات و پتنت‌ها را در نظر بگیریم همه حوزه‌ها به این شکل است و به این صورت نیست که طرح کاملاً مشابه نمونه خارجی باشد زیرا ما اطلاعات دقیقی از مدل خارجی نداریم و آن‌ها نیز در این سطح فناوری اطلاعاتی را در اختیار دیگران قرار نمی‌دهند. 

آیا نمونه مشابه داخلی هم وجود دارد؟ 
من در کشور طرح مشابهی را سراغ ندارم که هیدروژن سبز تولید کرده باشد. ممکن است مشابه این طرح به‌صورت تحقیقاتی انجام شده باشد اما به مرحله‌ای نرسیده‌اند که با این روش هیدروژن تولید کرده و تجاری‌سازی شده باشد.

درباره رقابت تیمتان با رقبای حاضر در المپیاد بگویید. 
رقابت در سطح بالایی صورت گرفت به‌ویژه تیم مالزی که تمرکز آن‌ها روی هیدروژن پاک و انرژی سبز بود و همچنین مجموعه‌هایی نظیر «پتروناس» که در این کشور در زمینه هیدروژن و آموزش‌های مربوط به آن فعالیت می‌کردند، تیم خوبی را ارائه داده بودند. همچنین دانشگاه‌های مالزی، جزء دانشگاه‌هایی با رتبه‌های بالایی بودند که با ما رقابت می‌کردند. ما چند رقیب اصلی در این مسابقه داشتیم و به‌طور کلی این رقابت‌ها از سطح خوبی برخوردار بود. 

متن کامل گزارش ندا اظهری، خبرنگار گروه دانشگاه را در روزنامه فرهیختگان بخوانید.