بیش از ۲۰ سال سابقه فعالیت در زمینه بهینه‌سازی مصرف انرژی با ۱۷ اختراع ملی
هدف شما از این ایده چه بوده است؟
بنده دارای ۱۷ ثبت اختراع ملی هستم که از این میان، ثبت اختراع لوله گردبادی در مقیاس میکرو، تشعشع‌سنج ترموالکتریکی و دستگاه اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی با استفاده از فنّاوری ترموالکتریک سه اختراع برجسته اینجانب و همکاران من است. شایان ذکر است دستگاه اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی در سال ۱۴۰۱ به عنوان ثبت اختراع برتر جشنواره ملی فرهیختگان دانشگاه آزاد نیز انتخاب گردیده است.
این محصولاتی که شما تولید کردید در کجا استفاده می‌شود و در چه عرصه‌هایی کاربرد دارد؟
کاربرد‌های لوله گردبادی یا vortex tube:
لوله گردبادی یا Vortex Tube یک دستگاه مکانیکی ساده است که یک جریان هوا را به دو جریان دما مختلف تقسیم می‌کند. این دستگاه ابتدا در دههٔ ۱۹۳۰ اختراع شد و از آن زمان به عنوان یک فنّاوری جالب برای کاربرد‌های مختلف استفاده شده است. کاربرد‌های اصلی آن عبارتند از:
- خنک‌کننده: لوله گردبادی به عنوان یک خنک‌کننده بدون قطعات متحرک عمل می‌کند. با اعمال هوای فشرده ورودی به دستگاه و تنظیم شرایط، می‌توان دو جریان هوای سرد و گرم را از آن استخراج کرد. این قابلیت خنک‌کنندگی بدون استفاده از فرآیند‌های سیکل حرارتی مانند کمپرسور‌ها یا فن‌های خنک‌کننده، بسیار مفید است، به خصوص در محیط‌هایی که برقراری یک سیستم مکانیکی پیچیده ممکن نیست.
- جداسازی گاز: در برخی موارد، لوله گردبادی به عنوان یک واحد جداسازی استفاده می‌شود. با استفاده از اختلاف دما و فشار بین جریان‌های سرد و گرم، می‌توان گاز‌ها را از هم جدا کرد.
- کنترل دما: لوله گردبادی می‌تواند در برخی از صنایع به عنوان یک سیستم کنترل دما مورد استفاده قرار گیرد. با تنظیم شرایط ورودی به دستگاه، می‌توان دمای خروجی هوا را تنظیم کرد و از آن به عنوان یک منبع دمای مورد نیاز در فرآیند‌های صنعتی استفاده کرد.
- خنک‌سازی ابزار: لوله گردبادی می‌تواند به عنوان یک روش خنک‌سازی ساده برای ابزار‌ها و ماشین‌آلات استفاده شود. با اتصال این دستگاه به یک کمپرسور هوا، می‌توان هوای سرد را برای خنک کردن ابزار و قطعات صنعتی فراهم کرد.
- خنک‌کننده الکترونیکی: در برخی از کاربرد‌های الکترونیکی، لوله گردبادی می‌تواند به عنوان یک خنک‌کنندهٔ هوا برای محافظت از قطعات الکترونیکی در دما‌های بالا مورد استفاده قرار گیرد.
- خنک‌کننده کارخانه‌ها: لوله گردبادی به عنوان یکی از روش‌های خنک‌کننده در کارخانه‌ها و سایر محیط‌های صنعتی استفاده می‌شود تا از دما‌های بالایی که ممکن است به علت فرآیند‌های صنعتی ایجاد شود، محافظت کند.
از آنجا که لوله گردبادی دارای ساختار ساده‌ای است و بدون نیاز به قطعات متحرک عمل می‌کند، این دستگاه در کاربرد‌هایی که نیاز به قطعات ساده و مقاوم در برابر سایش و زمان‌بر هستند، مفید است. با این حال، محدودیت‌هایی مانند بازده محدود و نیاز به هوا فشرده برای عملکرد آن نیز وجود دارد. بنابراین، انتخاب و استفاده از لوله گردبادی باید با توجه به نیاز‌ها و محدودیت‌های هر کاربرد خاص انجام شود.
کاربرد‌های دستگاه‌های اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی:
دستگاه‌های اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی یا Thermal Conductivity Meters برای اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی مواد مختلف استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها با استفاده از اصول انتقال حرارت، قدرت هدایت حرارتی ماده را اندازه‌گیری می‌کنند. ضریب هدایت حرارتی نشان‌دهنده توانایی یک ماده در انتقال حرارت از یک نقطه به نقطه دیگر است. این دستگاه‌ها در صنایع و آزمایشگاه‌ها برای مقاصد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربرد‌های دستگاه‌های اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی عبارتند از:
- کنترل کیفیت مواد: در برخی صنایع، مثل صنعت نفت و گاز، صنایع شیمیایی و فلزی، ضریب هدایت حرارتی مواد می‌تواند برای کنترل کیفیت و تشخیص تغییرات در مشخصات مواد مورد استفاده قرار گیرد.
- طراحی سامانه‌های خنک‌کننده: در طراحی سامانه‌های خنک‌کننده و انتخاب مواد مناسب برای انتقال حرارت، ضریب هدایت حرارتی ماده یک پارامتر کلیدی است.
- مطالعه خواص حرارتی مواد: این دستگاه‌ها به محققان و دانشمندان کمک می‌کنند تا خواص حرارتی مواد مختلف را بررسی و تحلیل کنند.
- کنترل فرآیند‌های حرارتی: در برخی صنایع مانند صنعت فولاد، سرامیک و ذوب، اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی به کنترل فرآیند‌های حرارتی کمک می‌کند و از میزان انتقال حرارت به مواد مورد استفاده، طراحی فرآیند و بهره‌وری بهره‌مندیم.
- کنترل عایق حرارتی: در صنایع عایق‌سازی، اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی کمک می‌کند تا کیفیت و کارایی عایق‌های حرارتی ارزیابی شود.
- تحقیقات علمی: دستگاه‌های اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی به تحقیقات دانشمندان و محققان در زمینه‌های مختلف علمی از جمله فیزیک، مهندسی، شیمی و مواد کمک می‌کنند.
مزیت استفاده از این دستگاه‌ها در اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی، دقت و قابلیت اندازه‌گیری در دما‌ها و شرایط مختلف است. با استفاده از این دستگاه‌ها، می‌توان به‌طور دقیق تغییرات حرارتی مواد را اندازه‌گیری کرد و اطمینان حاصل کرد که مواد با خواص حرارتی مناسب در محصولات و فرآیند‌های مختلف استفاده می‌شوند.
کاربرد‌های تشعشع سنج خورشیدی
تشعشع‌سنج‌های خورشیدی یا Solar intensity meters استفاده می‌شوند تا شدت تشعشع نوری و حرارتی از طریق اندازه‌گیری انرژی خورشید را اندازه‌گیری کنند. این دستگاه‌ها با استفاده از اصول فیزیکی و اپتیکی، میزان انرژی خورشید که به زمین می‌رسد را اندازه‌گیری می‌کنند. کاربرد‌های تشعشع‌سنج‌های خورشیدی عبارتند از:
- تحقیقات هواشناسی و اقلیم‌شناسی: در تحقیقات هواشناسی و اقلیم‌شناسی، تشعشع‌سنج‌ها به منظور بررسی الگو‌ها و تغییرات تشعشع خورشیدی در مناطق مختلف جهان و اثرات آن بر آب‌وهوا و اقلیم به کار می‌روند.
- طراحی و بهره‌برداری از سامانه‌های خورشیدی: در طراحی و نصب سامانه‌های تولید برق خورشیدی (PV) و سامانه‌های گرمایش آب به‌وسیلهٔ خورشید (Solar Water Heating)، تشعشع‌سنج‌ها به کمک اندازه‌گیری تشعشع خورشیدی به طور دقیق، انتخاب مناسب‌ترین محل برای نصب و بهره‌برداری بهینه از این سامانه‌ها را فراهم می‌کنند.
- کشاورزی و کاشت گیاهان: تشعشع‌سنج‌ها در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا میزان تشعشع خورشیدی را به منظور تنظیم بهینه زمان کاشت، آبیاری و مدیریت مزرعه‌ها و گیاهان مختلف محاسبه کنند.
- آنالیز محیط‌زیستی: در مطالعات محیط‌زیستی و ارزیابی تأثیرات پروژه‌ها بر محیط‌زیست، تشعشع‌سنج‌ها برای اندازه‌گیری تشعشع خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- اندازه‌گیری و تحلیل تغییرات اقلیمی: تشعشع‌سنج‌ها به اندازه‌گیری تغییرات تشعشع خورشیدی در طول زمان کمک می‌کنند و برای ارزیابی اثرات تغییرات اقلیمی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- انرژی‌سنجی: در مطالعات مرتبط با انرژی‌های تجدیدپذیر، اندازه‌گیری تشعشع خورشیدی برای محاسبهٔ تولید انرژی از منابع خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به‌طور کلی، تشعشع‌سنج‌ها برای بررسی و اندازه‌گیری انرژی خورشیدی که به زمین می‌رسد و نیز کنترل و بهره‌برداری از سامانه‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این اطلاعات ارزشمند به محققان، مهندسان و تصمیم‌گیران در مسائل مرتبط با انرژی، محیط‌زیست و اقلیم کمک می‌کند.
حمایت از عرصه‌های فناوری به چه شکل است؟
طبق اطلاع من در ایران، حمایت از عرصه‌های فناوری به شکل‌های مختلف انجام می‌شود. این حمایت‌ها از طریق دولت، سازمان‌های مختلف، دانشگاه‌ها و صنایع بوده‌اند. برخی از راهکار‌ها و شکل‌های حمایت از فناوری در ایران عبارتند از:
• تخصیص بودجه و اعتبارات: دولت، پارک‌های علم و فناوری و سازمان‌های مختلف اعتبارات مالی و بودجه‌های مناسبی را برای پژوهش‌ها و پروژه‌های فناوری در نظر می‌گیرند. این اعتبارات به طرح‌ها، پژوهشگران، دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی اختصاص می‌یابد. دولت ایران از طریق سازمان‌های مختلف از جمله معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری و وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات از عرصه‌های فناوری در ایران حمایت می‌کند. این حمایت‌ها در قالب‌های مختلفی از جمله ارائه تسهیلات مالی، حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان، برگزاری رویداد‌های فناوری و توسعه زیرساخت‌های فناوری ارائه می‌شود. در سال‌های اخیر، دولت ایران توجه ویژه‌ای به عرصه‌های فناوری داشته است و این حمایت‌ها منجر به رشد چشمگیر این عرصه‌ها در ایران شده است. به عنوان مثال، تعداد شرکت‌های دانش‌بنیان در ایران از سال ۱۳۹۲ تا ۱۳۹۹ بیش از ۱۶ برابر شده است. برخی از حمایت‌های دولت ایران از عرصه‌های فناوری عبارتند از:
- ارائه تسهیلات مالی به شرکت‌های دانش‌بنیان
- حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان در نمایشگاه‌ها و رویداد‌های فناوری
- برگزاری دوره‌های آموزشی و کارگاه‌های فناوری
- توسعه زیرساخت‌های فناوری مانند مراکز نوآوری و شتابدهنده‌ها
- ایجاد صندوق‌های سرمایه‌گذاری خطرپذیر
- حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان در صادرات محصولات و خدمات
- ایجاد مراکز تحقیقاتی: دولت و صنایع بزرگ معمولاً مراکز تحقیقاتی و فناوری را به منظور ارتقاء دانش فنی و اجرای پروژه‌های تحقیقاتی تأسیس می‌کنند.
- ارتقاء زیرساخت‌ها: دولت سعی دارد زیرساخت‌های علمی و فناوری را بهبود بخشد. این شامل تسهیل دسترسی به اینترنت، فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات (ICT)، مراکز داده، شبکه‌های نوری و ... می‌شود.
- ایجاد نظام سهامی‌داری: دولت و سازمان‌های مربوطه به‌طور مستقیم یا از طریق بازار سهام، نسبت به خرید سهام و حمایت از شرکت‌های فناوری‌محور اقدام می‌کنند.
- تسهیل وام‌ها و تسهیلات مالی: برای شرکت‌ها و پروژه‌های فناوری بخصوص شرکت‌های دانش‌بنیان، تسهیلات وام‌ها و سایر ابزار‌های مالی ارائه می‌شود تا بتوانند در حالت رشد و توسعه بهتری قرار بگیرند.
- تشویق و پاداش برای نوآوری: دولت و صنایع تلاش می‌کنند تا با ارائه پاداش‌ها، جوایز و تشویق‌های مالی به افراد و گروه‌های نوآور، تحقیقات و توسعه فناوری را ترویج دهند.
- ارتقاء آموزش علمی: ارتقاء سطح آموزش و آموزش‌های تخصصی در زمینه‌های فناوری و علمی می‌تواند به پیشرفت در حوزه‌های فناوری کمک کند.
نقش سازمان‌های دولتی از تولیدات و ایده‌های شما به چه صورت بوده است؟
اکثر تبت اختراعاتی که توسط اینجانب و همکاران یا دانشجویان من انجام شده است صرفاً در حوزه‌های تحقیقاتی و دانشگاهی بوده و هنوز به عنوان محصول نهایی به بازار عرضه نشده است. با این حال یکی از اختراعات (لوله گردبادی) به عنوان طرح پیشنهادی در پارک علوم و فناوری دانشگاه سمنان پذیرفته شده و از سال ۱۳۹۱ تا کنون مورد حمایت پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان (به عنوان طرح دانش‌بنیان) است.
به نظر شما برای ارتقا حوزه فناوری و پژوهشی چه باید کرد؟ چگونه می‌توان از نخبگان این حوزه حمایت کرد و آنان را جذب نمود؟
برای ارتقا حوزه فناوری و پژوهشی در یک کشور یا سازمان، اقدامات متعددی می‌توان انجام داد. چندین راهکار برای ارتقاء حوزه فناوری و پژوهشی را می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- افزایش بودجه پژوهش و توسعه: اختصاص بودجه‌های مناسب و افزایش سرمایه‌گذاری در زمینه پژوهش و توسعه، اجازه توسعه و پیشرفت حوزه‌های فناوری را فراهم می‌کند.
- تسهیلات مالی: ارائه تسهیلات مالی و وام‌ها با شرایط مناسب به شرکت‌ها و پژوهشگران می‌تواند از طریق جذب منابع مالی، پروژه‌های پژوهشی و فناوری را تقویت کند.
- تشویق نوآوری و کارآفرینی: ارائه پاداش‌ها و جوایز برای نوآوران و کارآفرینان می‌تواند توسعه فناوری را تشویق کند و تحریک ذهنیت کارآفرینی در جامعه را ارتقا دهد.
- ایجاد مراکز تحقیقاتی و فناوری: ایجاد و تقویت مراکز تحقیقاتی و فناوری می‌تواند تعامل بین دانشگاه‌ها، صنایع و دولت را تقویت کرده و راهبری مشترک پروژه‌های پژوهشی را ممکن سازد.
- توسعه همکاری‌های بین‌المللی: همکاری با دیگر کشور‌ها و سازمان‌ها در زمینه پژوهش و فناوری می‌تواند از تجربیات و دانش دیگران بهره‌برداری کند و از منابع خارجی پشتیبانی کند.
- ارتقاء آموزش عالی: ارتقاء سطح آموزش علمی و فنی در دانشگاه‌ها می‌تواند نیروی کار با تخصص‌های فناوری و پژوهشی را ارتقا دهد.
- انگیزش نخبگان: ارائه فرصت‌های شغلی جذاب، ارتقاء محیط کاری و تسهیل‌ها، حقوق و مزایا مناسب به نخبگان، می‌تواند از نخبه‌ها حمایت کند و آنان را جذب کند.
- ارتقاء همکاری‌های صنعت و دانشگاه: ایجاد روابط نزدیک و همکاری‌های فناورانه بین صنایع و دانشگاه‌ها می‌تواند به ایجاد پروژه‌های پژوهشی و انتقال فناوری از دانشگاه‌ها به صنایع کمک کند.
- ارتقاء نقش نهاد‌های علمی: ارتقاء نقش نهاد‌های علمی و پژوهشی در انجام پژوهش‌های کاربردی و محوری می‌تواند به توسعه فناوری و حل مشکلات عملیاتی کمک کند.
بازاریابی کاری که انجام دادید به چه صورت است آیا در داخل توانسته جایگاهی پیدا کند در عرصه صادرات آیا می‌شود بر روی آن کارکرد آورده ارزی و اقتصادی دارد؟
لوله‌های گردبادی در ایران به اندازه کافی شناخته شده نبوده و بازار مناسبی ندارند. با این حال بازار محصول لوله گردبادی در دنیا در حال رشد است. این رشد به دلیل مزایای متعدد این دستگاه مانند سادگی، کم‌هزینه بودن، قابلیت حمل و نقل آسان، قابلیت استفاده در مناطق دورافتاده و قابلیت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر است. همان‌طور که در بالا گفته شد، لوله‌های گردبادی می‌توانند برای تولید سرما، گرما و برق استفاده شوند. آن‌ها همچنین می‌توانند برای خشک کردن، تهویه و تصفیه هوا استفاده شوند. این تجهیزات در صنایع مختلف از جمله پزشکی، کشاورزی، نظامی، نفت و گاز، صنایع غذایی و آشامیدنی، صنعت تولید و حمل و نقل استفاده می‌شوند.
برآورد می‌شود که بازار محصول لوله گردبادی در دنیا در سال ۲۰۲۳ ارزشی معادل ۱.۵ میلیارد دلار داشته و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۸ به ارزش ۳.۳ میلیارد دلار برسد. این رشد با نرخ رشد مرکب سالانه ۱۱.۵٪ از سال ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۸ خواهد بود. آمریکا و چین بزرگ‌ترین بازار محصول لوله گردبادی در دنیا هستند. اروپا و آسیا نیز بازار‌های در حال رشد هستند.
