تحقق رویای برق بی‌پایان را باید در دل خورشید جست
در دنیایی که هر روز وابستگی بشر به برق بیشتر و سایه سنگین سوخت‌های فسیلی بر محیط زیست و سلامت انسان‌ها گسترده‌تر می‌شود، فناوری‌های نوظهور گاه همچون قهرمانانی خاموش، تاریخ انرژی را تغییر می‌دهد. داستان پروفسور نذیرالدین و سلول‌های پروسکایتی، یکی از همین روایت‌هاست.
جایزه مصطفی (ص)؛ فرصت همکاری و الهام‌بخشی
جایزه علمی و فناوری مصطفی (ص)، نماد نوآوری در جهان اسلام است؛ جایزه‌ای که به پروژه‌هایی تعلق می‌گیرد که مرز‌های دانش را جابه‌جا می‌کند و پاسخی واقعی برای مشکلات بشر ارائه می‌دهد. پروفسور نذیرالدین در گفتوگو با خبرنگار آناتک می‌گوید: «دریافت جایزه مصطفی (ص)، فرصتی بسیار خوب برای همکاری با دانشمندان کشور‌های عضو سازمان همکاری‌های اسلامی، فراهم کرده است و من خوشحال خواهم بود که در آینده با آنها همکاری و راهنمایی‌شان کنم.»
او همچنین مراسم اهدای جایزه را تجربه‌ای ارزشمند توصیف می‌کند: «مراسم به شکلی بسیار منسجم و عالی سازماندهی شده بود. ما از حضور در آن لذت بردیم و برگزارکنندگان عملکردی بی‌نقص داشتند.»
انقلاب سلول‌های خورشیدی پروسکایتی؛ قهرمانان برق پاک
پروفسور محمد نذیرالدین، با توسعه نسل تازه‌ای از سلول‌های خورشیدی معروف به پروسکایتی، انقلابی خاموش در دنیای انرژی به راه انداخته است. او و تیمش توانسته‌اند فناوری‌ای بسازند که نه‌تنها هزینه تولید برق خورشیدی را به‌شدت کاهش می‌دهد، بلکه بهره‌وری و پایداری آن را نیز به سطحی بی‌سابقه می‌رساند.
در گذشته، سلول‌های خورشیدی عمدتاً از سیلیکون ساخته می‌شد. سیلیکون هرچند ماده‌ای شناخته‌شده و کارآمد بود، اما محدودیت‌های جدی از جمله فرایند ساخت پیچیده و پرهزینه، نیاز به خلوص بالا و کارایی محدود در جذب نور خورشید، داشت. این موانع باعث می‌شد انرژی خورشیدی هرگز نتواند به‌طور کامل جایگزین سوخت‌های فسیلی شود.
اینجا بود که پروسکایت وارد صحنه شد، پروسکایت نوعی ماده با ساختار بلوری خاص است که می‌تواند نور خورشید را با بازدهی بالا جذب و الکترون‌ها را آزاد کند. تفاوت اصلی این مواد با سیلیکون، انعطاف‌پذیری شیمیایی و سادگی تولید آنهاست. پروفسور نذیرالدین با بهره‌گیری از همین ویژگی‌ها، موفق شد سلول‌هایی بسازد که نه تنها ارزان‌تر بلکه کارآمدتر هم هست.
چگونگی کار
سلول‌های پروسکایتی مانند یک میدان بازی برای نور، عمل می‌کند. وقتی فوتون‌های خورشید به سطح آنها برخورد می‌کند، ساختار بلوری پروسکایت به شکلی مؤثر انرژی نور را جذب کرده و الکترون‌ها را از اتم‌هایشان جدا می‌کند. این الکترون‌های آزادشده، به‌جای گیر افتادن یا هدر رفتن، در مدار‌های طراحی‌شده به حرکت درمی‌آید و جریان برق تولید می‌شود، اما چالش اصلی، پایداری این سلول‌ها بود. پروسکایت در برابر رطوبت و گرما آسیب‌پذیر بود و خیلی زود کارایی خود را از دست می‌داد.
نذیرالدین با نوآوری‌هایی مثل ترکیب ساختار‌های دوبعدی و سه‌بعدی برای مقاومت بیشتر، استفاده از افزودنی‌های شیمیایی ویژه که مانند سپر از بلور‌ها محافظت می‌کند و بهینه‌سازی فرایند رشد بلور‌ها برای ایجاد لایه‌های همگن و پایدار، توانست این مشکل بزرگ را حل کند. نتیجه این اصلاحات، سلول‌هایی بودند که حتی در شرایط رطوبت بالا، بیش از ۸۰٪ بازده اولیه خود را حفظ می‌کرد.
از آزمایشگاه تا تجاری‌سازی
پروفسور نذیرالدین مسیر طولانی‌ای از بازدهی کمتر از ۱۰ درصد در مراحل اولیه، به بیش از ۲۶ درصد بازدهی تأییدشده در سلول‌های جدید را پیموده است؛ این رقم، نه‌تنها یک رکورد علمی است بلکه اثبات می‌کند که پروسکایت آماده ورود به بازار جهانی انرژی است و می‌تواند برق ارزان و مطمئن تولید کند و در کشور‌های در حال توسعه که زیرساخت‌های انرژی محدود است، تحولی اساسی ایجاد کند.
او درباره وضع فعلی سلول‌های پروسکاتی به آناتک می‌گوید: «سلول‌های خورشیدی پروسکاتی در مرحله پیشرفته‌ای قرار دارد و ما در این زمینه از بسیاری از مراکز دیگر جلوتر هستیم. این پنل‌ها با مساحت ۲.۸ متر مربع و بازده ۱۸ درصدی واقعی در شرایط عملیاتی، در حال حاضر آماده عرضه است.»
فراتر از یک فناوری
نذیرالدین تأکید می‌کند که سلول‌های پروسکایتی فقط یک دستاورد علمی نیستند، بلکه ابزاری برای عدالت انرژی به‌شمار می‌آیند. این فناوری می‌تواند وابستگی جهان به سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد، انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را مهار کند و دسترسی به برق پایدار را برای میلیون‌ها نفر در مناطق محروم ممکن سازد. او می‌گوید: «چند سال دیگر طول خواهد کشید تا این سلول‌ها به‌طور گسترده وارد بازار شوند. وقتی این اتفاق بیفتد، اغلب کشور‌های در حال توسعه می‌توانند به‌راحتی از آن استفاده کنند، چون از نظر فناوری یک محصول کم‌هزینه و ساده محسوب می‌شود.»
آینده‌ای که روشن خواهد بود
گاهی در دل بحران‌های انرژی، نگاه‌ها به آسمان دوخته می‌شود؛ جایی که خورشید بی‌وقفه می‌تابد و نوید منبعی بی‌پایان از انرژی را می‌دهد. سلول‌های خورشیدی پروسکایتی، یکی از تازه‌ترین دستاورد‌های این است. فناوری‌ای سبک، ارزان و با راندمان بالا که می‌تواند بخشی از راه‌حل مقابله با خاموشی‌های شهری باشد، اما این فناوری، هرچند امیدوارکننده، تنها یک قطعه از پازل پیچیده انرژی است. خاموشی‌ها، آلودگی نیروگاه‌ها و ناترازی شبکه برق، مسائلی هستند که با یک فناوری واحد حل نمی‌شوند. آنچه آینده‌ای پایدار را ممکن می‌سازد، ترکیبی از راهکار ها، از بهینه‌سازی مصرف و ذخیره‌سازی انرژی گرفته تا اصلاح سیاست‌گذاری و ارتقای زیرساخت‌هاست. سلول پروسکایتی شاید نتواند به‌تنهایی چراغ همه خانه‌ها را روشن کند، اما می‌تواند بخشی از نوری باشد که مسیر توسعه را نه به‌عنوان معجزه، بلکه به‌عنوان یکی از ابزارهای هوشمندانه در کنار دیگر راهکار‌های علمی و اجرایی، روشن می‌سازد.
انتهای پیام/
