خدمات الکترونیک
صفحه اصلی > آرشیوها > آرشیوخبری 
اخبار > راه‌کارهای نوآورانه برای پاسخ گویی به تقاضای مواد حیاتی در بخش انرژی


  چاپ        ارسال به دوست

راه‌کارهای نوآورانه برای پاسخ گویی به تقاضای مواد حیاتی در بخش انرژی

*سید حسین نکومنش‌فرد

مواد حیاتی یا مواد استراتژیک عموماً به موادی گفته می شود که از یک سو کاربرد دفاعی، امنیتی، صنعتی و یا عمومی مهم و غیر قابل جایگزینی‌ای داشته باشند و از سوی دیگر به دلایل سیاسی، اجتماعی، اقتصادی، زمین‌شناختی و یا فنی عرضه آن‌ها در معرض اختلال باشد. مواد حیاتی در صنایع مختلف کاربرد دارند و نگاه به این مواد میتواند در سطح بنگاه، بخش و یا ملی باشد. موسسه مواد حیاتی متولی تحقیقات حوزه مواد حیاتی در بخش انرژی ایالات متحده است.
موسسه مواد حیاتی که از زیر مجموعه‌های وزارت انرژی آمریکا است، بر انرژی‌های نوین و مواد مورد نیاز برای استحصال آن‌ها تمرکز دارد. هدف این موسسه، توسعه فناوری‌هایی است که مصرف مواد را بهینه نموده و نیاز به موادی که احتمال اخلال در فرایند تامین آن‌ها وجود دارد را از بین ببرد. بسیاری از موادی که از نظر وزارت انرژی آمریکا حیاتی تشخیص داده می‌شوند (در عین اهمیت صنعتی، تامین آن‌ها وابسته به منابعی بیرون از آمریکا است)، در صنایعی همچون توربین‌های بادی، پنل‌های خورشیدی، وسایل نقلیه الکتریکی و منابع روشنایی کم مصرف، اهمیت بالایی دارند.
بر اساس گزارش استراتژی مواد حیاتی سال 2011، اخلال در تامین پنج عنصر از عناصر کمیاب خاکی که در این صنایع مصرف بالایی دارند، می‌توانند آینده توسعه این صنایع را با مشکل مواجه سازند. موسسه مواد حیاتی بر پنج عنصر حیاتی دیسپروسیوم، تربیوم، یوروپیوم، نیودمیوم و ایتریم و دو عنصر نیمه حیاتی لیتیوم و تلوریوم تمرکز دارد. این مواد اگر چه در مقادیر بسیار کم استفاده می‌شوند، اما نبود آنها امکان وقفه در پیشبرد اهداف آتی کشور را به وجود می‌آورد. هدف موسسه مواد حیاتی کاهش وابستگی به این عناصر از طریق جایگزینی با عناصر دیگر، بازیافت، بازیابی و استفاده مجدد است.
این موسسه تحت مدیریت آزمایشگاه Ames فعالیت می‌کند و از طریق این مجموعه با شرکایی صنعتی و دانشگاهی در ارتباط است. شرکای این مجموعه شرکت‌هایی از جمله جنرال الکتریک، Rio Tinto،Advanced Recovery و ...، دانشگاه‌هایی از جمله براون، دیویس، موسسه عالی معدنی کلرادو، پوردو و راتگرز و آزمایشگاه های ملی آمریکا است.
کارنامه موسسه مواد حیاتی در سال 2017 شامل همکاری با بیش از 330 محقق و دستیار، 20 اختراع ثبت شده به شکل پتنت، دو قرارداد لیسانس فناوری و انتشار 66 مقاله در نشریات داوری شده، بوده است. لازم به ذکر است که تامین مالی این موسسه از طریق برنامه‌ای پنج ساله (از سال 2013) به مبلغ 120 میلیون دلار، توسط وزارت انرژی ایالات متحده صورت پذیرفته است.
هدف‌گذاری این موسسه در ابتدا پنج ساله بود. اما با دستیابی پیش از موعد به اهداف پنج ساله اول در سه سال، برنامه‌های بعدی 4 ساله تنظیم شد. هدف‌گذاری دقیق این موسسه در تعریف دستورکارهای دقیق تاثیر به سزایی داشته است. برای مثال اهداف 4 ساله دوم این موسسه به شرح زیر است:
• تولید آهنربای دائم نیودیمیوم- بور- آهن با موادی که کاملا از داخل ایالات متحده تامین شده باشد.
• کشف آهنربای دائم جدید با قابلیت رقابت با آهنربای دائم نیودیمیوم- بور- آهن با مواد در دسترس و قابل اتکا؛
• کشف مواد جایگزین مناسب برای تولید رنگ سبز و قرمز در لامپ های LED؛
• قابلیت دمونتاژ 5000 هارد دیسک و جداسازی آهنرباهای دائم برای بازیافت و یا استفاده مجدد؛
• افزایش مقیاس فرایند فوق بحرانی از میلی‌گرم به کیلوگرم برای انحلال و جداسازی اجزای حل شده و تفکیک و تصفیه و جداسازی عناصر حیاتی؛
موسسه مواد حیاتی نشریه‌ای داخلی با عنوان Critical Times را منتشر می‌کند و همچنین از طریق وبینارها اطلاعات را در اختیار عموم قرار می‌دهد. موزه مواد حیاتی و کیت آموزشی مواد حیاتی از جمله فعالیت‌های آموزشی این موسسه است.

*کارشناس ستاد توسعه فناوری‌های مواد و ساخت پیشرفته


١٢:٢٦ - 1397/04/09    /    شماره : ٣٥٤٩٦    /    تعداد نمایش : ١٣٦


نظرات بینندگان
این خبر فاقد نظر می باشد
نظر شما
نام :
ایمیل : 
*نظرات :
متن تصویر:
 

خروج




©تمامی حقوق متعلق به این سایت و برای معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری محفوظ می باشد.www.isti.ir