تاریخ :  یکشنبه ۸ بهمن ۱۳۹۶
نویسنده :  محمد علی کلانتری
تاریخ :  چهارشنبه ۲۴ مهر ۱۳۹۲
نویسنده :  محمد علی کلانتری
پروژه کشف برترین رازهای علم در حدود دو سال پیش توسط نشریه لایو ساینس آغاز شد و طی آن از چندین دانشمند در زمینه های مختلف در این باره سوالهایی پرسیده شد.

در نهایت از میان ۱۴ پدیده مطرح شده،۱۰ پدیده،به عنوان برترین سوالهای بی جوابی که انسان همچنان در جستجوی آن به سر می برد،توسط این نشریه ارائه شده است.


 
عامل تکامل چیست؟

بارها تکرار شده است که عامل شکل گیری تکامل،انتخاب طبیعی است.این دلیل به عنوان موتور اصلی که تولید ارگانیسم ها و موجودات پیچیده را به عهده دارد و همچنین به عنوان یکی از برترین تئوری های علمی شناخته می شود؛اما آیا تکامل بر اساس انتخاب طبیعی تنها توضیح برای شکل گیری ارگانیسمهای پیچیده است؟
به گفته ماسیمو پیگلیوجی از بخش اکولوژی و تکامل دانشگاه استونی بروک در نیویورک،این سوال یکی از برترین رازهای کنونی علم به شمار می رود.آیا تکامل،تنها تحت تاثیر انتخاب طبیعی قرار دارد یا خصوصیات دیگری نیز در شکل گیری آن دخیل هستند؟


 
در درون یک زلزله چه رخ می دهد؟


قرارگیری چنین سوالی در لیست رازهای علمی جهانTکمی دور از ذهن به نظر می آید،اما واقعیت این است که انسان تاکنون اطلاعات دقیقی از آنچه در اعماق سیاره زادگاهش در حال وقوع است،ندارد. متخصصان می توانند با دقتی بالا،مکان آغاز و نوع گسلی که در آغاز زلزله شرکت داشته است را تعیین کنند.حتی امکان پیش بینی مدت پس لرزه ها نیز وجود دارد؛اما تا کنون به صورت قطعی آنچه در هنگام زلزله در حال وقوع است مشخص نشده است.
طبیعت و نیروهای طبیعی که گسلها را حفظ کرده و سپس آنها را رها می کنند،همچنان ناشناخته باقی مانده اند.تام هیتون زمین شناس دانشگاه کلتک معتقد است مشکل لغزش اصطکاکی در زلزله ها یکی از اصلی ترین مشکلات موجود در علوم زمینی است و اکنون به یکی از بزرگترینها رازها در اصول فیزیکی زلزله تبدیل شده است.

 
من کیستم؟

طبیعت خودآگاهی،از گذشته های دور روانشناسان و دانشمندان شناختی را پریشان و سردرگم کرده بود.جوزف دیلاکس،عصب شناس دانشگاه نیویورک معتقد است در حالیکه انسان بر این باور است که عاملی مستقل به حساب می آید،اینگونه نیست.تمامی اعمال انسان تحت تاثیر فرایندی ناخودآگاه و محیطی قرار دارد.درک چگونگی تصمیم گیری هشیارانه،داشتن ذهنی مستقل و شخصی،روح و …،از عواملی هستند که پاسخ آنها بیش از چندین دهه از انسان فاصله دارند.اینگونه به نظر می رسد که بشر زمان زیادی را برای پاسخ دادن به حیاتی ترین سئوال زندگی خود نیاز خواهد داشت.
 
 


زندگی چگونه بر روی زمین شکل گرفته است؟

شواهد اولیه نشان می دهد حیات اولیه میکروبها در زمین،به بیش از سه بیلیون سال پیش باز می گردد و هیچکس از چگونگی آغاز آن آگاه نیست.ایده های مختلفی مانند واکنشهای شیمیایی زنجیره ای در بستر دریاها وجود دارند.دیانا نورتآپ،از بیولوژیست های دانشگاه نیومکزیکو معتقد است تئوری های زیادی درباره منشاء حیات ارائه شده است که اثبات و یا رد آنها بسیار سخت و پیچیده خواهد بود.

 

مغز انسان چگونه عمل می کند؟

برخی بر این باورند که تسلط کاملی بر پاسخ علمی این سئوال ایجاد شده است.
در واقع نمی توان انکار کرد که نسبت به دهه های گذشته اطلاعات بسیار بیشتری از عملکرد مغز در اختیار انسان قرار گرفته است اما با وجود بیلیونها نرون عصبی که هریک از هزاران اتصال برخوردارند نمی توان گفت که انسان درباره عملکرد مغز به قطعیت رسیده است.
اسکات هیوتل از مرکز علوم عصب شناختی در دانشگاه داک درباره این موضوع می گوید: انسان بر این باور است که مغز را به طور کامل درک کرده است یا حداقل هر فرد با توجه به تجربیاتی که داشته مغز خود را درک کرده است اما تجربیات شخصی هر انسان،راهنمای بسیار ضعیفی برای کشف عملکرد کامل مغز به شمار می رود.
سئوالات زیادی از جمله چگونگی مطالعه،چگونگی تشکیل شبکه های نورونی،چگونگی یادگیری،به خاطر سپردن،عشق ورزیدن،شنیدن،حرکت کردن و یا هر عمل دیگری درباره مغز انسان بی پاسخ باقی مانده است.درصورتی که بتوان مغز را درک کرد،انسان خواهد توانست تمامی ظرفیت ها و محدودیتهای فکری،احساسی،استدلالی،عشق و تمامی جنبه های حیات را درک کند.
 
 
 
بقیه جهان کجاست؟

دانشمندان پاسخ این سوال را با توجه به پدیده های مرموز ماده و انرژی تاریک،بخش تاریک جهان می نامند.در واقع تنها تمامی گونه های ماده و انرژی که تا کنون در جهان یافته شده اند،تنها چهار درصد از کل ماده و انرژی واقعی و موجود جهان را تشکیل می دهند.میزانی که با هیچ برابری می کند.حدود 96 درصد باقی مانده،همچنان ناشناخته اند و دانشمندان برای یافتن آن به دورترین نقاط فضا و عمیق ترین نقاط زمین روی آورده اند.

 
عامل گرانش چیست؟ 

شاید گمان برود که جاذبه زمین کاملا درک شده و هیچ نکته مرموزی ندارد زیرا نیوتون آن را در زمان های بسیار گذشته کشف کرده است.نیروی گرانش یکی از ضعیف ترین نیروهایی است که تاکنون در جهان شناسایی شده و در حالت استاندارد فیزیکی،هیچ توضیحی برای چگونگی عملکرد آن وجود ندارد.
نظریه پردازان معتقدند شاید این نیرو در اثر ذرات بی حجم و کوچکی به نام گراویتون ها که در میدان های گرانشی جریان دارند،شکل گرفته است.مارک جکسون،یکی از نظریه پردازان فیزیک در لابراتوار فرمی در ایلینویز معتقد است گرانش از آنچه در حالت استاندارد فیزیک توضیح داده می شود،کاملا متفاوت است.زمانی که درباره تعاملات کوچک گرانشی محاسباتی انجام می گیرد،جوابهای غیر عقلانی به دست می آید و می توان گفت علم ریاضی در توضیح این مسائل کاملا ناتوان است.

 
آیا نظریه ای برای توضیح همه چیز وجود دارد؟

فیزیکدانان از مدل های استاندارد خوبی برخوردارند که می توانند جهان هستی را به صورت ذراتی ترسیم کند تا به این وسیله بتوان کوچکترین جرم و ماده موجود در جهان را از مغناطیس گرفته تا اتم توضیح داد.
مدل های استاندارد فیزیکی،ذرات را نقاطی بسیار خرد می پندارند که اکثر آنها حامل نیروهای بنیانی هستند.دو مشکل بزرگی که این مدلها در پی دارند عدم توانایی توضیح گرانش و نامفهوم شدن در توضیح نیروهای بزرگ است.درصورتی که نظریه ای با توانایی توضیح انرژی های خارق العاده جهان اولیه به وجود آید - که بسیاری ارائه چنین نظریه ای را غیر ممکن می دانند - می توان گفت تئوری جهانی فیزیک به واقعیت پیوسته است.
 
 
آیا حیات بیگانگان واقعیت دارد؟

حیات همه جا،حداقل در سیاره زمین حضور دارد. در این صورت بسط دادن آن در تمامی جهان امری منطقی به نظر می رسد.با این حال نمونه ها و مطالعات انجام گرفته تنها در محدوده زمینی بوده است و به همین دلیل بسیار کوچک به شمار می روند.
انسان اکنون آگاه است که عناصر حیات به صورت وسیعی پراکنده شده است و منظومه خورشیدی مشابه منظومه خورشیدی زمین وجود دارد.جیل تارتر مدیر مرکز تحقیقات SETI در کالیفرنیا،معتقد است انسان از تخیلات مملو ساخته شده است،پس حداقل می توان تصور کرد که حیات دیگری نیز دور از چشمان انسان وجود دارد.
به گفته فرانک ویلژک،برنده جایزه نوبل موسسه ام آی تی،نوع بشر از میان - 4.5 - بیلیون سال تاریخ شکل گیری زمین تنها طی ۲۰۰ سال گذشته به تمدن علمی تکنولوژیکی دست یافته است.بر این اساس می توان انتظار داشت تمدنهای علمی و تکنولوژیکی زیادی وجود داشته باشند که به میلیونها و شاید بیلیونها سال زمان برای توسعه یافتن نیاز خواهند داشت.
 
 
جهان چگونه آغاز شد؟

مهمترین،اصلی ترین،مرموزترین و قدیمی ترین سوال بی پاسخ در میان انسانها است که تمامی اسرار دیگر جهان را تحت الشعاع خود قرار داده است.برخی نظریه ها اعلام کرده اند که جهان در حدود - 13.7 - بیلیون سال پیش و پس از پدیده ای به نام انفجار بزرگ آغاز شده است.پس از این انفجار،همه چیز در مدت کوتاهی شکل گرفت و در کمتر از یک چشم به هم زدن تحت تاثیر پدیده ای به نام تورم کیهانی،ابعاد کیهانی به خود گرفت.
تئوری تورم کیهانی از ایده های بسیار قدرتمندی است که تا کنون امکان اثبات و بررسی شکل گیری آن به وجود نیامده است.تا زمان بی جواب باقی ماندن چنین سوالی در علم محدود بشر،هیچ یک از دیگر سوالها نیز مجالی برای یافته شدن و کشف شدن پیدا نخواهند کرد.

 



:: موضوعات مرتبط: سایر مقالات، فیزیک،نجوم و کیهان شناسی، شیمی و بیوشیمی، بیولوژی
:: برچسب‌ها: علمی, سوالات, پرسشهای علمی, پرسشهای بی پاسخ علم
تاریخ :  شنبه ۱۹ مرداد ۱۳۹۲
نویسنده :  محمد علی کلانتری

تولید سبز هیدروژن بدون نیاز به استفاده از پلاتین با استفاده از کاتالیزور  GSC برای نخستین بار

 

از آنجا که در زمانی به سر می بریم که منابع فسیلی در حال اتمام هستند و علاوه بر آن،این منابع،جز آلودگی برای ما چیزی به ارمغان نیاورده اند،توجه شما را به مصاحبه ای با سرکار خانم نغمه صادقی ،مخترع تولید سبز هیدروژن با حذف پلاتین جلب می نماییم.

سرکار خانم نغمه صادقی

 

تاريخچه استفاده از اين سيستم را توضيح دهيد. اين سيستم از چه زمان و در چه كشورهايي استفاده مي شود؟

 

انرژي از ديرباز به عنوان موتور محرك جوامع بشري شناخته شده است و با پيشرفت بشر،بر اهميت و تأثيرگذاري آن در زندگي افزوده شده است.امروزه،مجموعه‌اي از عوامل مختلف از جمله محدوديت منابع فسيلي،تاثيرات منفي زيست محيطي بهره‌گيري از منابع هيدروكربني،افزايش قيمت سوخت‌هاي فسيلي،منازعات سياسي و تأثيرات آن بر روي ارائه پايدار انرژي،از جمله دلايلي هستند كه بسياري از سياستمداران و متخصصين مباحث انرژي و محيط زيست را،به حركت،به سوي ايجاد ساختاري نوين مبتني بر امنيت ارائه انرژي،حفظ محيط زيست و ارتقاء كارايي سيستم انرژي وادار نموده است.

 

 هدف اصلي شما از اختراع اين سيستم چيست؟

 

اگر وضعیت فعلی رشد جمعیت ادامه یابد،پیش بینی می شود جمعیت جهان در اوایل قرن حاضر،به هفت میلیارد نفر برسد.در عین حال،منابع انرژی متداول در حال اتمام بوده و ممکن است تا اوایل قرن ۲۱ به پایان برسد.مصرف سوخت های فسیلی رو به افزایش است و منابع تجدید ناپذیر آن رو به کاهش.از طرف دیگر،مصرف این سوخت ها باعث آلودگی شدید محیط زیست شده است.استفاده از انرژی هسته ای که منابع  آن نیز  محدود و مستلزم تربیت  نیروی  انسانی ماهر و استفاده از سیستم های پیشرفته حفاظتی در برابر ضایعات رادیو اکتیو است،جوابگوی نیازمندی های انرژی جهان نخواهد بود.

طبق پیش بینی های انجام شده،توسط موسسه مهندسی نیروگاهی و فن آوری انرژی آلمان،میزان تقاضای انرژی از ۱۰۰۰۰ بیلیون کیلو وات ساعت در سال ۲۰۰۰،به بیش از ۴۲۵۰۰۰ در سال ۲۰۵۰ خواهد رسید،که در همین مدت،سهم منابع انرژی های نو و هیدروژن،از مقدار ۱۰۰۰۰ بیلیون کیلو وات ساعت به حدود ۳۵۵۰۰۰ بیلیون کیلو وات ساعت،افزایش خواهد یافت و سهم سوخت های فسیلی و نیروگاه های برق آبی،از میزان ۹۰۰۰۰ بیلیون کیلو وات ساعت به کمتر از ۶۰۰۰۰ بیلیون کیلو وات خواهد رسید؛لذا یافتن منابعی که بتواند پاسخگوی این رشد فزاینده انرژی باشد و همچنین مشکلات و معایب حاصل از سوختن سوخت های فسیلی را نداشته باشد،امری است ضروری. از این رو در اکثر نقاط دنیا تلاش زیادی در حال انجام است تا جایگزین مناسب  و  به صرفه ای برای سوخت های فسیلی معرفی شود؛بنابر این بایستی به دنبال منابع انرژی پاک و تجدید پذیر بود.در این میان،هیدروژن یکی از مهمترین این منابع می باشد،که حاصل احتراق آن بخار آب است.

روش های مختلفی،برای تولید هیدروژن وجود دارد که در بسیاری از آنها،از منابع فسیلی استفاده می شود.شرکت‌های بزرگ نفتی،میلیون‌ها دلار برای فعالیت‌های زیربنائی خود هزینه کرده‌اند،ولی هنوز به نوآوری قابل توجهی در فرآیند تولید هیدروژن دست نیافته‌اند و در نتیجه،هیدروژن هنوز به‌صورت سنتی،از تغییر هیدروکربن‌ها با زغال‌سنگ به‌دست می‌آید.با افزایش قیمت نفت،اهمیت استفاده و جایگزین سوخت هیدروژنی،نمایان‌تر می‌گردد و نیاز به یافتن منبع اقتصادی‌تر،برای تأمین انرژی احساس می‌شود.

یکی از روش‌های رهائی از وابستگی تولید هیدروژن به سوخت‌های فسیلی،تولید هیدروژن با الکترولیز آب است،که متاسفانه  تنها ۴٪ روش های تولید هیدروژن را شامل می شود.در این روش هم، الکترودی که بسیار متداول است،الکترود پلاتین می باشد،که آن نیز بسیار گران است و منابع آن بر روی  پوسته زمین بسیار محدود می باشد.
شرکت‌های بسیاری،در حال تلاش برای تولید هیدروژن با بازده بالا با الکترولیز آب هستند، ولی تاکنون هیچ‌ یک، نتیجه مطلوبی به‌دست نیاورده‌اند و همان روش متداول استفاده از الکترودهای پلاتین،به‌عنوان بهترین روش تلقی می‌شود.
هزینه بالای استفاده از فلز پلاتین،باعث ‌شده از الکترودهائی با سطح کم،در این فرآیند استفاده شود.در این طرح سعی شده است اولا هیدروژن به شیوه الکترولیز تولید شود و ثانیا از الکترود پلاتین استفاده نشود.

 

مهمترين ويژگي ها و مزاياي اختراع خود را توضيح دهيد.      

    

الف) تولید الکتروشیمیایی هیدروژن با راندمان بالا بدون استفاده از پلاتین.

ب) روش تولید،الکتروشیمیایی است،که از مزایای این روش،ارزانی و سادگی آن است.

پ) این الکترود،بر خلاف بسیاری از الکترود های دیگر،جایگزین پلاتین که برای تولید هیدروژن معرفی شده اند،با افزایش تعداد چرخه های پتانسیل،دچار کاهش راندمان نمی شود،بلکه بالعکس با افزایش راندمان مواجه خواهد بود.

ت) کاهش ولتاژ شروع آزاد سازی گاز هیدروژن نسبت به الکترود مرسوم پلاتین

ث) پایداری

ج) از نظر اقتصادی ارزان و مقرون به صرفه

چ) این کاتالیزور برای اولین بار در خصوص تولید الکتروشیمیایی هیدروژن به کار رفته است.

ح) تولید هیدروژن در این روش را می توان  به عنوان روش سبز و دوستدار محیط زیست نام برد.

 

كار بر روي اين اختراع را از چه زماني شروع كرديد و در حال حاضر در چه مرحله اي هست؟

 

کلید اجرای طرح در بهمن ماه سال ۱۳۸۸ زده شد و با یاری خداوند،در مورخ سی ام شهریور ۱۳۹۰ به پایان رسید و نمونه آزمایشگاهی آن ساخته شد.

 

اين اختراع چه تحول مهمي در استفاده كاربران ايجاد مي كند؟

 

با تولید هیدروژن با راندمان بالا،همراه با کاهش ولتاژ و همچنین سادگی و قیمت پایین آن،این کاتالیزور،می تواند در روند پیشبرد کشور به تولید هیدروژن مطلوب به عنوان سوختی پاک،در خودروهای هیبریدی (پیل سوختی) و نیز به عنوان ماده ای مهم،در بسیاری از صنایع شیمیایی (تولید آمونیاک) و غذایی (هیدروژناسیون روغنها) و صنایعی که به نحوی با هیدروژن سروکار دارند،استفاده کرد.

 

 به عنوان مخترع اين سيستم چه معايبي در آن مي بينيد و براي برطرف كردن آن چه تصميماتي داريد؟

 

با توجه به کارایی و علمی بودن کار و نتایج عالی که داشته است،عدم موفقیت  نخواهد داشت.امید است با توجه مسئولین،کشورمان به سمت هوایی پاک و به دور از آلودگی های زیست محیطی سوق داده شود.

 

آينده طرح خود را چگونه پيش بيني مي كنيد؟

 

با استعانت از خداوند یکتا،امیدواریم با همیاری مسئولین،از این طرح بتوانیم شاهد پیشرفت صنعتی عاری از آلودگی برای مملکت عزیزمان باشیم.

 در پایان از حمایت های ثمر بخش پدر و مادر مهربانم و راهنمایی های فهیمانه ی  استاد گرانقدر؛جناب آقای دکتر  علی غفاری نژاد،عضو هیئت علمی دانشگاه علم و صنعت و زحمات بی شائبه آقای محمد امیری،کمال تشکر و قدردانی را دارم.

 

مجموعه مجله علمی سه سیب سرخ،برای سرکار خانم نغمه صادقی،آرزوی تندرستی و موفقیت روز افزون می کند.



:: موضوعات مرتبط: شیمی و بیوشیمی
:: برچسب‌ها: نغمه صادقی, تولید سبز هیدروژن, مخترع هیدروژن سبز
درو بر دوستان و همراهان ارجمند

در مجله علمی-اینترنتی سه سیب سرخ،می توانید اخبار دنیای علم را شاهد باشید.سعی عوامل مجله بر این است که مقالاتی که انتخاب می شوند،از مقالات به روز مجلات و سایتهای معتبر دنیا باشند.

اگر بخواهید مقاله ای از این سایت را،در سایت یا وبلاگتان بگذارید،خوشحال خواهیم شد اما خواهشمندیم که منبع را نیز در زیر آن ذکر فرمائید.

اگر سوالی دارید،در کامنتها مطرح فرمائید تا به آن پاسخ داده شود.


با سپاس فراوان
مجله علمی سه سیب سرخ
www.3redapple.ir