برچسب: مصاحبه

  • از پژوهش در حوزه علم مواد تا کارآفرینی؛ گفتگو با یک استاد دانشگاه و کارآفرین سریالی

    از پژوهش در حوزه علم مواد تا کارآفرینی؛ گفتگو با یک استاد دانشگاه و کارآفرین سریالی

    پروفسور فردی بوئی (Freddy Boey)، کار آفرین استاد دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) است. او پیش از این در جایگاه رئیس دانشکده علوم و مهندسی مواد «NTU»، این دانشکده را به یکی از بزرگترین و متمرکزترین مجموعه‌های پژوهشی جهان در بخش‌های مختلف علم مواد تبدیل کرد.

    گفتگو با یک استاد دانشگاه و کارآفرین سریالی

    یکی از حوزه‌های کلیدی فعالیت پروفسور بوئی، بکارگیری بایومواد کاربردی برای دستگاه‌های پزشکی بوده و او تاکنون چندین شرکت برای تجاری‌سازی ایمپلنت‌های قلبی عروقی، چشمی و جراحی خود تأسیس کرده است. برخی از اختراعات وی، مانند رترکتور جراحی (surgical tissue retractor)، در ایالات متحده، اروپا، ژاپن، خاورمیانه و هند فروخته شده است.

    بوئی دانشمندی در زمینه مواد است که علاقه زیادی به اختراع دستگاه‌های جدید زیست‌پزشکی دارد. او بیش از ۱۰۰ پتنت به نام خود دارد که مجوز بسیاری از آن‌ها به شرکت‌های نوپا اعطا شده است. در این نوشتار، این دانشمند و محقق فعال در حوزه مهندسی مواد، نقطه نظرات خود را در مورد کارآفرینی و نقشی که دانشگاه‌ها می‌توانند در ایجاد فرهنگ نوآوری ایفا کنند، به اشتراک می‌گذارد.

     

    با اینکه نانیانگ دانشگاه جوانی است، اما امروزه در میان ۲۰ دانشگاه برتر از منظر رتبه‌بندی دانشگاه‌های جهانی «QS» قرار دارد. راز موفقیت شما چیست؟

    ما طی سال‌های گذشته شروع به سرمایه‌گذاری در تحقیقات کرده‌ایم. دولت سنگاپور به علم و مهندسی به‌عنوان محرک رشد اقتصادی اعتقاد دارد و ما در طی ۱۰ سال (از ۲۰۰۵ تا ۲۰۱۵) مجموعاً حدود ۳ میلیارد دلار سنگاپور (حدود ۱.۵ میلیارد پوند) سرمایه‌گذاری داشته‌ایم. این به ما امکان داده تا تعدادی از بهترین دانشمندان جهان را جذب کنیم و در علوم پایه واقعاً خوب باشیم. ما اکنون بالاترین امتیاز استناد را در بین دانشگاه‌های آسیا داریم و سریع‌تر از هر دانشگاه دیگری با سن مشابه، در رتبه‌بندی دانشگاه‌های جهان بالا می‌رویم.

    در عین حال، ما بسیار مفتخریم که یک دانشگاه فناورانه هستیم. ما به دلیل تمرکز بر تبدیل تحقیقات خود به راه‌حل‌های تجاری شناخته شده‌ایم و «NTU» به‌عنوان یکی از دانشگاه‌هایی که بیشتر درگیر صنعت است، امتیاز بسیار بالایی کسب می‌کند. در سال‌های اخیر، ما برنامه‌های تحقیقاتی مشترکی را با شرکای صنعتی بزرگ خود مانند رولز رویس (Rolls Royce)، بی‌ام‌و (BMW)، لاکهید مارتین (Lockheed Martin) و در بخش مواد جانسون متی (Johnson Matthey) از بریتانیا ایجاد کرده‌ایم. بنابراین ما نشان دادیم که می‌توان همزمان روی هر دو تمرکز داشت.

     

    چگونه فرهنگی ایجاد می‌کنید که در آن نوآوری به اندازه دستاوردهای آکادمیک مهم باشد؟

    زمانی که من مسئولیت داشتم، یکی از اولین کارهایی که انجام دادم این بود که دو مسیر برای شناسایی و ارتقاء تعریف کردم؛ یک مسیر سنتی که برای تصدی پست آکادمیک وجود دارد و بر اساس تاریخچه انتشارات، استنادات و تأثیر پژوهش‌ها می‌باشد. اما محققان همچنین می‌توانند از طریق سابقه خوب در نوآوری، پست خود را به دست آورند. این تأثیری فوری داشت و از آن زمان به بعد، من به تشویق افرادی که ثبت اختراع نموده و شرکت‌های نوپا راه‌اندازی می‌کردند، ادامه دادم. در حالی که پیش از آن دانشکده احساس می‌کرد نوآوری اهمیت چندانی ندارد، اما ارائه این مشوق‌ها منجر به تغییر واقعی فرهنگ شد.

    البته انجام هر دو هم امکان‌پذیر است. برخی از محققان ما علاوه بر اینکه سابقه استناد بسیار بالایی دارند، شرکت‌های نوپایی را هم تشکیل داده‌اند. از این مسئله می‌توان اینطور نتیجه گرفت که برخی از اعضای هیئت‌علمی که برای تخصص علمی و مهندسی استخدام کرده‌ایم نیز مبتکرانی عالی هستند.

    در سال ۲۰۰۴، زمانی که من رئیس دانشکده علوم و مهندسی مواد بودم، دانشکده را با ایجاد یک شرکت در سال با تمام بودجه لازم به چالش کشیدم. آن‌ها فکر می‌کردند که من دیوانه هستم. در حال حاضر این مدرسه تعداد زیادی دارایی فکری تولید می‌کند و شرکت‌های بزرگ زیادی را تشکیل می‌دهد، اما در کنار آن استنادهای زیادی هم دارد. این یک فرهنگ نوآوری است که توسط علوم پایه هدایت می‌شود.

     

    چگونه دانشگاه‌ها می‌توانند به محققان کمک کنند تا کار خود را به محصولات تجاری تبدیل کنند؟

    شما باید برای کمک به رشد، گل‌ها را بارور کنید. وقتی برای اولین بار یک شرکت را در سال ۲۰۰۴-۲۰۰۵ راه‌اندازی کردم، کسی را نداشتم که به من کمک کند. من به دره سیلیکون رفتم تا با ۱۰ سرمایه‌گذار خطرپذیر مختلف ملاقات کنم. برخی از آن‌ها پس از گذشت پنج دقیقه درب خروج را به من نشان دادند. در نهایت وقتی به سنگاپور برگشتم، اولین سرمایه‌گذاری که دیده بودم با من تماس گرفت و ۱۰ میلیون دلار سنگاپور (حدود ۵ میلیون پوند) به عنوان سرمایه اولیه به من پیشنهاد داد. سپس هیئت توسعه اقتصادی سنگاپور احساس کرد که آن‌ها هم باید کمک کنند، بنابراین آن‌ها نیز این بودجه را با ۱۰ میلیون دلار سنگاپور دیگر توسعه دادند.

    از آن زمان همه چیز خیلی تغییر کرده است. ما صندوق‌های نوآوری داریم که کمک‌های بلاعوضی برای راه‌اندازی ارائه می‌کنند که واقعاً به کاهش خطرات بسیار بالا در ابتدای مسیر کمک می‌کند. در اینجا در «NTU»، ما مرکز نوآوری خود را به نام «NTUitive» تقویت کرده‌ایم، به این معنی که محققان نیازی به مشارکت در کسب‌و‌کار و راه‌اندازی یک شرکت ندارند؛ اساتید می‌توانند روی انجام علوم بزرگ و ایجاد اختراعات خوب تمرکز نمایند و «NTUitive» بقیه موارد را بر عهده می‌گیرد. به نظر من، مخترعان خوب به ندرت مدیران اجرایی خوبی هستند. بنابراین بهتر است که آن‌ها بیشتر اختراع کنند و افراد دیگری باشند که شرکت‌ها را اداره کنند.

    ما همچنین یک صندوق بذر کوچک ایجاد کرده‌ایم تا فرصت‌هایی را برای محققان خود ایجاد کنیم که امیدوارکننده‌ترین ایده‌های خود را پیش ببرند. این بودجه اولیه به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به سؤالات کلیدی که سرمایه‌گذاران خطرپذیر قبل از ارائه هرگونه سرمایه‌گذاری از آن‌ها می‌پرسند، پاسخ دهند.

    قطعاً ما شکست‌هایی خواهیم داشت، اما بدون این شکست‌ها موفقیت هم قابل دستیابی نخواهد بود. در حال حاضر از هر ۱۰۰ شکست، به حدود ۱۰ موفقیت می‌رسیم.

     

    چرا سرمایه‌گذاری در حوزه تحقیق‌و‌توسعه برای داشتن یک حرکت موفق مهم است؟

    ما می‌خواهیم به حرکتی با تأثیر بالا دست یابیم و برای این کار شما به علم و فناوری در بالاترین سطح نیاز دارید. این یک ایده ناقص است که اگر روی تحقیقات اساسی تمرکز کنید، نوآوری انجام نمی‌دهید. به‌عنوان مثال، اولین شرکت من یک استنت جدید قلب را تجاری کرد. ما یک محصول موجود را با کمی پیشرفت ارتقا ندادیم، در عوض با جایگزین کردن فلز با یک پلیمر کاملاً زیست تخریب‌پذیر، چیزی کاملاً متفاوت ایجاد کردیم. این یک تغییر بزرگ بود که زمان زیادی به طول انجامید، اما موفق شد و ما اکنون سرمایه‌گذاری خوبی از «Boston Scientific» که یک شرکت بزرگ پزشکی است، بدست آورده‌ایم.

    برای حرکت با تأثیر بالا، به منابع قابل توجهی نیاز دارید – نیروی انسانی مناسب، تجهیزات مناسب – و این کمک می‌کند که «NTU» یکی از بهترین دانشگاه‌های دارای بودجه در جهان باشد. اما دولت انتظار بازدهی قابل توجهی از سرمایه‌گذاری خود دارد. انجام نوآوری تدریجی کافی نیست، بلکه باید تأثیر بسیار بالاتری نسبت به ثبت اختراع وجود داشته باشد. من در مورد ثبت اختراع پرکار نیستم، اما بیشتر پتنت‌های من با اعطای مجوز همراه بوده‌اند. به نظر من، اگر کاری با پتنت‌ها انجام ندهید، ثبت اختراع فقط اتلاف وقت خواهد بود.

    تمرکز باید بر تبدیل «IP» به شرکت‌های جدید باشد و اکنون این امر در سنگاپور با سرعتی اتفاق می‌افتد که به نظر من منطقی است. بوستون و دره سیلیکون تنها دو مکان در جهان هستند که اکوسیستم نوآوری به اندازه کافی قوی دارند و جای تعجب نیست که سنگاپور یک شبه به همان سطح موفقیت دست نیافته است. در حالی که هنوز به سیلیکون ولی یا بوستون نرسیده‌ایم، اما خوب کار می‌کنیم.

     

    بسیاری از اختراعات شما بخش پزشکی را هدف قرار داده است. چه چیزی باعث نوآوری در این زمینه شده است و چه چالش‌هایی برای کارآفرینان وجود دارد؟

    یکی از زمینه‌هایی که واقعاً مؤثر بوده، جهش در توانایی‌های ما برای توصیف مواد است. این مسئله ما را قادر می‌سازد تا چیزهایی را ببینیم که قبلاً برای ما نامرئی بود. این به ما امکان می‌دهد که مواد نانومقیاس را درک کرده و از آن‌ها برای کاربردهای جدید بهره‌برداری کنیم. به عنوان مثال، یکی از شرکت‌های من از نانومواد برای ارائه روش بهتری به منظور درمان گلوکوم استفاده می‌کند. با نانومواد توانسته‌ایم داروها را مستقیماً در کره چشم وارد کنیم و این امر کارایی داروهایی را که معمولاً برای درمان بیماری استفاده می‌شود، افزایش داده است. در واقع، محصول جدید همان دارو را به روشی متفاوت ارائه می‌کند و نتایج بسیار بهتری را برای بیماران به دنبال دارد.

    یکی از چالش‌های بزرگ، زمان و پول مورد نیاز برای دریافت تأییدیه برنامه‌های پزشکی و درومانی است. بسیاری از شرکت‌ها در حالی که منتظر دریافت تأییدیه هستند، با کمبود پول مواجه می‌شوند. اما در این حوزه پاداش‌ها هم بسیار زیاد است. البته در برخی موارد هم ممکن است درخواست‌ها خیلی سریع تأیید شوند. به‌عنوان مثال، یکی از شرکت‌های من یک رترکتور جراحی با پوشش مخصوصی ساخت که بدون ایجاد آسیب به پوست چسبیده و می‌توان از آن برای جلوگیری از بسته شدن دهانه جراحی استفاده کرد؛ مقرراتی که این نوع فناوری را پوشش می‌دهد، سخت‌گیری کمتری دارد و از ایده اولیه تا صدور مجوز ثبت اختراع به «Insightra Medical» در کالیفرنیا، فقط سه ماه طول کشید.

     

    چالش‌های مرتبط با ایجاد یک استارت‌آپ مبتنی بر علم مواد، در مقابل استارت‌آپ‌های فعال در حوزه نرم‌افزار و فناوری‌های دیجیتال چیست؟

    نرم‌افزار یک فرصت بزرگ است، اما می‌تواند به یک حباب بزرگ نیز تبدیل شود. در مقابل، بازار مواد ثابت‌تر و تثبیت‌شده‌تر است. همیشه مواد جدید و پیشرفت‌های تحقیقاتی وجود خواهند داشت و در نتیجه همیشه برنامه‌های کاربردی جدید با تأثیرگذاری بالا وجود دارند که نوآوری‌هایی مانند هوافضا، الکترونیک، انرژی و مواد زیستی برای پزشکی را هدایت می‌کنند.

    من در جایی خوانده‌ام که ما فقط ۱۰ درصد از تمام مواد ممکن را کشف کرده‌ایم. فقط به کربن نگاه کنید: زمانی فکر می‌کردیم که فولرن‌ها آخرین مورد هستند، اما بعد از آن گرافن آمد و اکنون محققان شروع به کشف خواص فوق‌العاده جدید ارائه شده توسط سایر مواد دو بعدی کرده‌اند. موارد دیگری نیز وجود دارد که می‌توانیم آن‌ها را به صورت فرصت‌طلبانه برای کاربردهای مختلف به کار ببریم و من بسیار خوشبین هستم که برای سال‌های آینده، استفاده از مواد به روش‌های جدید و متفاوت ادامه می‌یابد.

     

    چرا علم و مهندسی برای سنگاپور بسیار مهم است؟

    ما افراد کافی نداریم، تعداد نوزادان کافی نیستند و جمعیت ما شروع به کاهش خواهد کرد. اما ما همچنان می‌خواهیم تولید ناخالص داخلی خود را با افراد کمتر حفظ کرده و رشد دهیم. این بدان معناست که هر سنگاپوری باید ارزش بیشتری اضافه کند. هر مهندس باید خلاق باشد و از طریق طراحی و نوآوری ثروت بیشتری تولید کند. ما فقط مهندسانی نمی‌خواهیم که بتوانند تجهیزات را نگهداری و راه‌‌‌اندازی کنند. این دلیل اصلی برای آمادگی دولت به منظور صرف پول بسیار زیاد برای تحقیق و نوآوری است؛ اما این یک سرمایه‌گذاری است، نه کمک مالی!

     

    با کاهش جمعیت و رقابت شدید برای دانشجویان با استعداد، چگونه محققین و مهندسان جوان را برای پیوستن به «NTU» جذب می‌کنید؟

    برنامه شاخص ما در «NTU»، برنامه مهندسی رنسانس (Renaissance Engineering Programme) است که در آن به حدود ۷۵ دانش‌آموز دبیرستانی فرصت داده می‌شود تا یک سال از دوره کارشناسی خود را در مؤسسات خارج از کشور از جمله کالج امپریال لندن، دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و … بگذرانند. تأکید ما به این دانش‌آموزان فقط یادگیری مهندسی نیست، بلکه نحوه مدیریت فناوری و نحوه خلاقیت است. این برای آن‌ها بسیار جذاب است و برنامه بسیار رقابتی ایجاد می‌کند.

    ما در برنامه‌های علمی خود نیز همین موضوع را داریم: با حدود ۱۰۰ دانشجو که در مؤسساتی مانند دانشگاه کمبریج در بریتانیا، MIT در ایالات متحده و دانشگاه فنی مونیخ در آلمان وقت می‌گذرانند و ما انتظار داریم بسیاری از آن‌ها به تحصیل خود ادامه دهند. فارغ‌التحصیلان دکتری خارج از کشور وقتی باز می‌گردند، هم ارزش زیادی به آن‌ها اضافه شده و هم باهوش و هم با انگیزه هستند.

     

    جذب دانشجویان و اساتید خارج از کشور به «NTU» چقدر مهم است؟

    تنوع بسیار مهم است. اگر می‌خواهیم بهترین باشیم، نمی‌توانیم استعدادهای پژوهشی را به خطر بیاندازیم. در واقع اکثریت دانشجویان ما در مقطع فوق لیسانس از خارج کشور هستند و در سطح استاد بیش از ۵۰ درصد بین‌المللی هستند. هنگام استخدام هیئت‌علمی باید یک نوار با کیفیت بالا تعیین کنیم، در غیر این صورت همه ضرر می‌کنند.

    یکی از شراکت‌های صنعتی که من ایجاد کردم، با بوش است. آن‌ها ابتدا بین ژاپن و چین انتخاب می‌کردند، اما به دلیل تنوعی که در اینجا داریم، جذب «NTU» شدند. آن‌ها می‌توانند ببینند که وقتی افراد مختلف را کنار هم می‌گذارید، چه ملیت‌های مختلف یا حوزه‌های تخصصی متفاوت، اتفاقات خوبی می‌افتد.

    به همین دلیل، تیم تحقیقاتی من بسیار التقاطی است – از جمله پزشکان، شیمیدانان، محققین مواد و مهندسان با زمینه‌های مختلف – و آن‌ها با هم ایده‌های هوشمندانه زیادی را تولید می‌کنند.

     

    چه توصیه‌ای برای استارت‌آپ‌های جدید دارید؟

    یک تکه کوچک از یک کیک بزرگ، همیشه بهتر از یک تکه بزرگ از یک کیک کوچک است. منظورم این است که همیشه کار گروهی مهم است؛ برای ایجاد کل تصویر، به قطعات زیادی از یک پازل نیاز دارید. مخترع ممکن است فقط دو تکه از پازل را داشته باشد، اما او به پنج یا شش تکه دیگر نیاز دارد تا آن را عملیاتی کند.

    برخی از اساتید جوان و باهوش، بیش از حد صاحب ایده‌های خود هستند. اگر ایده‌هایتان را برای خودتان نگه دارید، چیزی جز یک ایده نخواهد بود و سپس دو سال بعد، یک ایده درخشان فقط یک ایده خوب می‌شود و بعد از چند سال دیگر، ممکن است کاملاً بی‌فایده شود. محققین برای موفقیت، به سرمایه‌گذاران، افرادی با هوش تجاری و شبکه‌هایی برای کمک به بازاریابی و فروش محصولات نیاز دارند. در واقع، گاهی اوقات زمانی که افراد مناسب روی یک ایده کار کنند، حتی دومین ایده می‌تواند به بهترین اختراع تبدیل شود.

    من هرگز یک شرکت را به تنهایی راه‌اندازی نمی‌کنم و همیشه این کار را با تیمی از افراد پیش می‌برم. این بدین معنی است که من غنایم را تقسیم می‌کنم، اما کار از این طریق سرگرم‌کننده‌تر خواهد بود و شرکت‌های بیشتری اجازه کسب موفقیت خواهند داشت. اگرچه برخی از آن‌ها موفق نبوده‌اند، اما می‌توانم بگویم که میزان موفقیت من حدود ۵۰% است. با این حال، من در دانشگاه ماندم زیرا از نظر من مخترعان خوب به ندرت مدیران اجرایی خوبی هستند. بهتر است بیشتر اختراع کنید و به دیگران اجازه دهید تا شرکت‌ها را اداره کنند.

    از پژوهش در حوزه علم مواد تا کارآفرینی؛ گفتگو با یک استاد دانشگاه و کارآفرین سریالی
    از پژوهش در حوزه علم مواد تا کارآفرینی؛ گفتگو با یک استاد دانشگاه و کارآفرین سریالی

    به نظر شما فرصت بزرگ بعدی در علم مواد چه خواهد بود؟

    تمام بزرگترین مشکلات پیش روی جهان امروز – چیزهایی مانند آب، انرژی و مراقبت‌های بهداشتی – را می‌توان از طریق مواد بهبود‌یافته حل کرد. چالش بزرگ بعدی جهان، غذا و به ویژه چگونگی حفظ حجم و کیفیت آن برای جمعیت رو به رشد جهانی خواهد بود. علم و مهندسی مواد قبلاً هواپیماها را سبک‌تر و بزرگ‌تر کرده است، تلفن‌های ما را کوچک‌تر و قدرتمندتر کرده است و به‌طور غیرمستقیم به مردم کمک کرده تا بیشتر عمر کنند. اکنون فکر می‌کنم که تحقیقات مواد می‌تواند باعث ماندگاری بیشتر غذای ما شود. ایمنی مواد غذایی، امنیت غذایی، تولید مواد غذایی و نگهداری از آن‌ها فرصت بزرگ بعدی برای علم مواد است. ما در حال ایجاد همکاری‌های تحقیقاتی در این زمینه هستیم، همه این‌ها به علم و فناوری خوب نیاز دارد.

     

    منبع: «IOP Science»

  • مهارت‌هایی که در دنیای پیش‌بینی‌ناپذیر کنونی نیاز داریم!

    مهارت‌هایی که در دنیای پیش‌بینی‌ناپذیر کنونی نیاز داریم!

    به واسطه عصر فناوری و پیشرفت‌های حاصله در حوزه‌های مختلف، وابستگی ما به فناوری‌های جدید به شدت افزایش یافته و همین مسئله، منجر به کاهش پرورش برخی از مهارت‌های انسانی شده است. عده‌ای بر این باورند که وقتی می‌توانیم کاری را به کمک فناوری انجام داده و بهره‌وری را به بیشترین مقدار خود برسانیم، دیگر چه نیازی به رسیدگی به این مهارت‌ها وجود دارد. این در حالی است که رشد این مهارت‌ها در دنیای غیرقابل پیش‌بینی کنونی، می‌تواند منجر به افزایش توانمندی‌های ما گردد. در این نوشتار، مارگارت هفرنان (Margaret Heffernan)، نویسنده و کارآفرین، نکاتی را با ما در این خصوص در میان گذاشته است. این نوشتار، بخش‌هایی از سخنرانی هفرنن در برنامه «TED» می‌باشد.

    مارگارت در تگزاس به دنیا آمد، در هلند بزرگ شد و در دانشگاه کمبریج تحصیل کرد. او در همان روزهای اولیه ظهور اینترنت، به یک کارآفرین سریالی تبدیل شد. کتاب «کوری ارادی: چرا در شرایط خطر چیزهای آشکار را نادیده می‌گیریم»، یکی از دستاوردهای ارزشمند این کارآفرین خوش‌فکر است که توسط فایننشال‌تایمز به عنوان یکی از مهم‌ترین کتاب‌های کسب‌وکاری دهه نام‌گذاری شده است. کتاب «یک جایزه بزرگتر: چطور می‌توانیم کاری بهتر از رقابت انجام دهیم»، اثر دیگر این نویسنده است، کتابی که ایده رقابت بهترین‌ها را به اوج می‌رساند را تغییر داد و با نگاهی عمیق‌تر نسبت به آن، بیان داشت در جایی که همکاری بیشتر باشد، رقابت می‌تواند حتی بیهوده و مخرب عمل نماید. مارگارت هفرنان، مدیرعامل سابق پنج کسب‌وکار بوده و بررسی‌های قابل توجهی در خصوص الگوهای فکری مختلف داشته که می‌تواند سازمان‌ها و مدیران آن‌ها را به بیراهه بکشاند. نوشتار حاضر، از سخنرانی اثرگذار وی در «TED» بوده که می‌تواند برای داشتن نگاهی متفاوت نسبت به آینده کمک ویژه‌ای برای کارآفرینان باشد. این نوشتار، به صورت کامل از زبان وی نوشته شده است.

     

    خطر جایگزینی فناوری با مهارتهای لازم

    تیم مدیریتی یک سوپرمارکت‌ زنجیره‌ای در آمریکا، به این نتیجه رسیدند که کسب‌وکارشان به کارآمدی بیشتری نیاز دارد. آن‌ها با آغوشی باز پذیرای تغییرات دیجیتالی شدند و در همین راستا، تیم‌های نظارت بر گوشت، سبزیجات و نان کنار گذاشته شدند و یک سیستم الگوریتمی جایگزین همه آن‌ها شد. حالا به جای اینکه افراد با هم کار کنند، به هر فرد مسئولیتی محول می‌شد و پس از انجام آن، برای دریافت کار بیشتر باز می‌گشت. این یک مدیریت علمی برای استانداردسازی و واگذاری کارها بود. روشی که به نظر خیلی کارآمد بود!

    اما همه چیز به آن خوبی که تصور می‌شد، پیش نرفت. مشکل آنجا بود که الگوریتم تخصیص‌دهنده کارها نمی‌دانست که چه موقع قرار است یک جعبه‌ تخم‌مرغ از دست یک مشتری به زمین بیفتند، نمی‌توانست پیش‌بینی کند که چه موقع یک کودک‌ بازیگوش روی صفحه نمایشگر ضربه می‌زند، یا چه موقع دانش‌آموزان یک دبیرستان در آن اطراف تصمیم می‌گیرند که همگی برای روز بعد به یک نارگیل نیاز دارند.

    بهره‌وری زمانی به خوبی عمل می‌کند که توانایی پیش‌بینی دقیقی از نیازمندی‌ها داشته باشید. اما وقتی چیز‌های غیرقابل انتظار پیش می‌آید، مانند بچه‌ها، مشتریان، نارگیل‌ها و …، دیگر بهره‌وری دوست شما محسوب نمی‌شود!

    توانایی در افتادن با غیرمنتظره‌‌ها، یک مسئله واقعاً حیاتی است. شاید شما بتوانید پیش‌بینی‌های نسبتاً خوبی برای آینده نزدیک داشته باشید، اما استثناها همیشه وجود دارند و همین موارد می‌توانند هنجارهایی ایجاد نمایند. پیشگویان حرفه‌ای،‌ میلی به پیش‌بینی چیزها برای مدت زمان بیش از ۴۰۰ روز ندارند؛ چرا که در طول ۲۰ یا ۳۰ سال گذشته، بیشتر جهان از حالت پیچیده به سمت بغرنج شدن پیش رفته است. واقعیت این است که اگرچه الگوهایی وجود دارد، اما این الگوها به‌طور منظم تکرار نمی‌شوند؛ تغییرات کوچک هم می‌توانند تأثیرات نامتناسبی بر جا بگذارند. همه این‌ها بدین معنی است که تخصص همیشه هم کارآمد نخواهد بود، چراکه سیستم به سرعت در حال تغییر است.

    پس باید قبول کرد که در حال حاضر موارد متعددی در جهان وجود دارند که قابل پیش‌بینی نیستند. به همین دلیل است که بانک انگلستان می‌گوید یک رکود دیگر در پیش داریم، اما نمی‌دانیم که این اتفاق چه وقت و چرا رخ می‌دهد. ما می‌دانیم که تغییرات آب‌و‌هوایی واقعی است، اما نمی‌توانیم پیش‌بینی کنیم که آتش‌های جنگلی از کجا شروع می‌شوند و نمی‌دانیم که کدام کارخانه‌ها  قرار است گرفتار سیل شوند. برای همین است که شرکت‌ها چشم بسته هستند؛ وقتی نی‌ها و کیسه‌ها و بطری‌های پلاستیکی آب یک‌ شبه طرد می‌شوند، سر در گم می‌شوند. در محیطی که با این همه پیش‌بینی ناسازگار است، نگاه صرف به بهره‌وری نه تنها به ما کمک نمی‌کند، بلکه ظرفیت ما را برای سازگاری و پاسخگویی تضعیف می‌کند.

     

    تفکری جایگزین صرف بهره‌وری

    پس اگر بهره‌وری دیگر اصل راهنمای ما نیست، چگونه به آینده بپردازیم؟ واقعاً چه نوع تفکری به ما کمک می‌کند؟ از چه نوع استعدادهایی باید دفاع کنیم؟ جایی در گذشته، ما عادت به فکر کردن زیاد برای مدیریت زمان داشتیم، اما الان باید شروع کنیم که موردی فکر کنیم و برای رویدادهایی مختلف آماده شویم.

    یک نمونه برای این مسئله، ائتلاف آمادگی در مقابل بیماری‌های همه‌گیر یا «CEPI» است. ما می‌دانیم که در آینده با بیماری‌های همه‌گیر بیشتری روبرو می‌شویم، اما نمی‌دانیم کجا، چه‌ وقت یا چگونه با آن‌ها رودررو خواهیم شد. به همین دلیل ما نمی‌توانیم برای آن‌ها برنامه‌ریزی کنیم، اما می‌توانیم آماده باشیم. در همین راستا، «CEPI» در حال تولید واکسن‌های گوناگونی برای بیماری‌های مختلف است و این در حالی است‌ که آن‌ها نمی‌توانند پیش‌بینی کنند که کدام واکسن کار می‌کند یا کدام بیماری‌ها شیوع می‌یابند. پس برخی از این واکسن‌ها هرگز استفاده نمی‌شوند. این ناکارآمدی است، اما توانمندی هم هست؛ چون گزینه‌های بیشتری را فراهم می‌کند و این یعنی ما به یک راه حل فناورانه واحد وابسته نمی‌شویم. واکنش‌ها در مقابل بیماری‌های همه‌گیر هم به‌طور گسترده به مردمی بستگی دارد که از آن اطلاع دارند و به هم اعتماد می‌کنند. اما این روابط برای گسترش به زمان نیاز دارد و زمان چیزی است که همیشه وقتی یک بیماری همه‌گیر شروع می‌شود، با محدودیت همراه است. بنابراین «CEPI» روابط، دوستی‌ها و اتحاد‌ها را توسعه می‌دهد، با علم به اینکه شاید برخی از آن‌ها هرگز استفاده نشوند. این ناکارآمد است، شاید هدردادن وقت باشد، اما یک توانمندی خواهد بود.

    شما این تفکر توانمندی را در خدمات مالی هم می‌توانید ببینید. در گذشته بانک‌ها نسبت به آنچه الان نیاز دارند سرمایه کمتری نگه می‌داشتند. به این دلیل که نگه داشتن سرمایه اندک، کارآمدی بیشتری را به دنبال داشت. همین باعث شد که بانک‌ها در ابتدا خیلی شکننده باشند. اکنون نگه ‌داشتن سرمایه بیشتر به نظر ناکارآمدی است، اما توانمندی هم هست؛ زیرا سیستم مالی را در برابر غافلگیری‌ها محافظت می‌کند.

    کشور‌هایی که خیلی در مورد تغییرات آب‌و‌هوایی جدی هستند، می‌دانند که باید راه‌حل‌های چندگانه‌ای اتخاذ کنند؛ شکل‌های مختلفی از انرژی‌های تجدیدپذیر، نه فقط یکی! کشور‌های خیلی پیشرفته، سال‌ها است که روی این موضوع کار می‌کنند و منابع آبی و غذایی و سیستم سلامت خود را تغییر می‌دهند، زیرا آن‌ها می‌دانند که ممکن است اطلاعات خیلی دیرتر از آن بدست بیاید که بتوانند پیش‌بینی خاصی داشته باشند.

    همین رویکرد را می‌توان در جنگ‌های تجاری هم اتخاذ نمود؛ بسیاری از کشورها همین رویکرد را دنبال می‌کنند. آن‌ها به ‌جای وابستگی به یک شریک تجاری بزرگ، تلاش می‌کنند که با همه دوست باشند، زیرا می‌دانند که نمی‌توانند پیش‌بینی کنند که کدام بازارها ممکن است به یک باره بی‌ثبات شوند.‌ مذاکره با همه طرفین زمان‌بر و پرهزینه است، اما توانمندی هم است؛ چون کمک می‌کند که اقتصاد آن‌ها در برابر شوک‌ها مقاومت بیشتری داشته باشد. مخصوصاً این راهی است که کشورهای کوچک به ‌کار می‌گیرند، چون می‌دانند که توانایی مقابله در بازار را ندارند و در نتیجه، بهتر است که دوستان بیشتری داشته باشند.

     

    نیاز به مهارت‌های مختلف در شرایط غیرقابل پیش‌بینی

    در هلند، شغل پرستار خانگی تقریباً همانند سوپرمارکت اجرا می‌شد: کاری استاندارد و نوشته شده بر اساس دقیقه، مثلاً ۹ دقیقه روز دوشنبه، ۷ دقیقه روز چهارشنبه و ۸ دقیقه روز جمعه. پرستاران از این روش متنفر بودند. بنابراین یکی از آ‌ن‌ها به نام جوس دی بلاک (Jos de Blok)، آزمایشی را پیشنهاد کرد. از آنجا که هر بیمار متفاوت است و ما دقیقاً نمی‌دانیم که آن‌ها به چه چیزی نیاز دارند، چرا اتخاذ این تصمیم را به پرستاران واگذار نکنیم؟

    در پی این آزمایش، جوس دریافت که بیماران در نصف زمان قبلی بهبود یافته و هزینه‌ها هم ۳۰ درصد کاهش می‌یابد. وقتی از جوس پرسیدم که چه چیزی در این آزمایش او را شگفت‌زده کرده، خندید و گفت اصلاً ایده‌ای نداشتم که به این سادگی می‌توان به چنین پیشرفت بزرگی دست یافت. چرا که این کار به گونه‌ای نیست که شما با نشستن پشت میز یا نگاه به صفحه کامپیوتر بدانید یا پیش‌بینی کنید. حالا این شیوه از پرستاری در همه هلند و در سراسر جهان اجرا می‌شود. اما در هر کشور جدیدی هنوز آزمایش می‌شود. برای اینکه هر مکان تا حدودی متفاوت و غیرقابل پیش‌بینی است.

    البته همه این آزمایش‌ها هم کار نمی‌کنند. جوس شیوه مشابهی را برای خدمات آتش‌نشانی آزمایش کرد و دریافت که این روش کار نمی‌کند. چون این سرویس خیلی متمرکز است. آزمایش‌های ناموفق به نظر ناکارآمد می‌آیند، اما آن‌ها تنها راه‌هایی هستند که می‌توانید بفهمید دنیای واقعی چگونه کار می‌کند. اکنون او روی معلم‌ها کار می‌کند. چنین آزمایش‌هایی نیازمند خلاقیت و کمی شجاعت است.

    در انگلیس، یکی از تیم‌های برتر راگبی، سارسنز (Saracens) است. مدیران و مربیان این تیم دریافتند که تمام تمرینات بدنی و اطلاعات آن‌ها عمومی شده است. همه تیم‌ها کار مشابهی انجام می‌دهند. به همین دلیل، آن‌ها خطر یک آزمایش را پذیرفتند. آن‌ها همه تیم را حتی در فصل مسابقات به سفرهای اسکی و دیدن یک پروژه اجتماعی در شیکاگو بردند. کار پرهزینه و وقت‌گیری بود و حتی گذاشتن همه بازیکنان راگبی روی شیب اسکی می‌توانست کمی هم خطرناک باشد. اما آنچه آن‌ها پس از برگشت بدست آوردند، این بود که بازیکنان با یک همبستگی و وفاداری جدید برگشتند و حالا وقتی آن‌ها در زمین بازی زیر فشار زیادی قرار می‌گرفتند، چیزی را به نمایش می‌گذاشتند که مدیران مجموعه آن را «توازن و وقار» می‌نامند. یک فداکاری بی‌سابقه و ناگسستنی نسبت به یکدیگر!

    در یک شرکت فناوری در لندن، مدیرعامل تقریباً هر چیزی که تکانی می‌خورد را اندازه می‌گیرد؛ با این حال، وی نتوانست چیزی پیدا کند که تغییری در بهره‌وری شرکت ایجاد نماید. بنابراین او آزمایشی ترتیب داد و آن را «هفته عشق» نامید. در این برنامه یک هفته‌ای، هر کارمندی باید دنبال چیزهای هوشمندانه، کمک‌‌کننده و خلاقانه‌ای باشد که یک همکار دیگر انجام می‌دهد. وی باید آن‌ها را به دیگران خبر دهد و آن را جشن بگیرد. این کار زمان و تلاش زیادی می‌برد. خیلی‌ها آن را موجب پریشانی و حواس‌پرتی می‌دانند. اما این موضوع واقعاً به کسب‌وکار انرژی می‌دهد و بهره‌وری کل شرکت را بالا می‌برد.

    آمادگی، ایجاد ائتلاف، رؤیاپردازی، آزمایش و شجاعت در دوره غیرقابل پیش‌بینی، منابع فوق‌العاده‌ای برای مقاومت و توانمندی هستند. آن‌ها کارآمد نیستند، اما به ما ظرفیت‌های نامحدودی برای سازگاری، تغییر و اختراع می‌دهند. هرچه ما کمتر در مورد آینده بدانیم، بیشتر به این منابع فوق‌العاده نیاز خواهیم داشت: مهارت‌های مختلف و غیرقابل پیش‌بینی.

    اما با افزایش وابستگی ما به فناوری، این مهارت‌ها را از بین می‌بریم. هر زمانی که از تکنولوژی استفاده می‌کنیم تا به ما برای یک انتخاب یا تصمیم کمک کند، یا احساس کسی را تفسیر کند، یا در یک مکالمه به ما راهنمایی بدهد، کاری که خودمان می‌توانستیم انجام دهیم را به ماشین واگذار می‌کنیم و این یک معامله پرهزینه است. هر چه بیشتر به ماشین اجازه دهیم که به جای ما فکر کند، خودمان کمتر می‌توانیم فکر کنیم.

    هرچه دکترها زمان بیشتری به نتایج دیجیتالی درمان نگاه کنند، وقت کمتری برای نگاه کردن به بیماران صرف می‌کنند. هرچه بیشتر از اپلیکیشن‌های والدین استفاده کنیم، کمتر فرزندانمان را می‌شناسیم. هر چه وقت بیشتری با افرادی بگذرانیم که طبق پیش‌بینی و برنامه‌ریزی دوستشان داریم، کمتر با کسانی مرتبط می‌شویم که با ما متفاوت هستند. هرچه به شفقت کمتر نیاز داشته باشیم، شفقت خودمان هم کمتر می‌شود.

    مهارت‌هایی که در دنیای پیش‌بینی‌ناپذیر کنونی نیاز داریم!
    مهارت‌هایی که در دنیای پیش‌بینی‌ناپذیر کنونی نیاز داریم!

    چیزی که همه این فناوری‌ها تلاش به انجام آن دارند، ایجاد یک مدل استاندارد از یک واقعیت قابل پیش‌بینی در دنیایی است که مملو از شگفتی است. در چنین شرایطی چه چیزی کنار گذاشته می‌شود؟ هر چیزی که قابلیت اندازه‌گیری نداشته باشد. یعنی فقط در مورد چیزهای قابل شمارش است!

    رشد وابستگی ما به تکنولوژی، ما را در خطر این قرار داده که مهارت‌های کمتری داشته باشیم و در نتیجه، در رویارویی با پیچیدگی‌های عمیق و رو به رشد دنیای واقعی آسیب‌پذیرتر باشیم.

    من به سراغ مدیرعاملانی رفتم که کسب‌وکار آن‌ها گرفتار بحران‌های شدید شده و در آستانه فروپاشی قرار گرفته بودند. صحبت با آن‌ها متشکل از مکالماتی صریح و البته نارحت‌کننده بود. بسیاری از آن‌ها با یادآوری آن روزها گریه می‌کردند. من از آن‌ها یک سؤال مهم داشتم و آن این بود که چه چیزی به شما برای عبور از این مرحله کمک کرد؟

    همه آن‌ها دقیقاً جواب مشابهی داشتند. آن‌ها می‌گفتند که این اطلاعات یا فناوری نبود که به کمک من آمد، بلکه دوستان و همکاران من بودند که مرا به پیش بردند. این در حالی است که وقتی با گروهی از مدیران جوان و در حال ترقی صحبت می‌کردم و از آن‌ها می‌پرسیدم که سر کار دوستان شما‌ چه کسانی هستند؟ آن‌ها فقط به من نگاه می‌کردند. آن‌ها سرشان شلوغ است و این مسائل برایشان کارآمد نیست!!!

    متعجب بودم که وقتی طوفان به سراغشان می‌آید، چه کسی به آن‌ها استقامت، شجاعت و خیال‌پردازی می‌دهد؟ هرکسی به شما می‌گوید که در مورد آینده می‌داند، فقط تلاش می‌کند که آن را داشته باشد: یک سرنوشت آشکار ساختگی. حقیقت عمیق‌تر و سخت‌تر این است که آینده ناشناخته است. این است که نمی‌توانیم برای آن نقشه بکشیم، مگر اینکه به آنجا برسیم.

     اما این خوب است. زیرا ما قوه تخیل زیادی داریم، البته اگر از آن استفاده کنیم. ما در اختراع و اکتشاف استعدادهای عمیقی داریم، اگر از آن‌ها استفاده کنیم. ما به اندازه کافی برای اختراع چیزهایی که هرگز ندیده‌ایم، شجاع هستیم. اگر این مهارت‌ها را از دست بدهیم، آنگاه سرگردان می‌شویم. اما اگر آن‌ها را رشد و توسعه دهیم، می‌توانیم هر آینده‌ای که می‌خواهیم را داشته باشیم.

     

    مرجع: «TED»

  • استفاده از «MOF»ها برای جذب کربن؛ گفتگو با مدیران یک شرکت نانویی

    استفاده از «MOF»ها برای جذب کربن؛ گفتگو با مدیران یک شرکت نانویی

    شرکت پرومتان پارتیکلز (Promethean Particles) که در سال ۲۰۰۷ میلادی راهاندازی شده، به‌طور ویژه بر روی تولید نانومواد با هدف اصلی کربن‌زدایی فعالیت دارد. این شرکت در تولید نانومواد، دو اصل مهم را در سرلوحه خود قرار داده است: تولید مقیاس و صرفه اقتصادی، دو نکته مهمی که برای تجاری‌سازی محصولات اهمیت بسیار زیادی داشته و بدون داشتن آن‌ها شکست عرضه محصولات جدید به بازار حتمی خواهد بود. در این نوشتار، سلینا آمبروس (Selina Ambrose) مدیر فنی این شرکت و جیمز استفنسون (James Stephenson) مدیرعامل آن، در خصوص عملکرد این شرکت، آینده نانوفناوری، اهمیت «MOF»ها و کاربرد آن‌ها در جذب کربن نکات مهم و ارزنده‌ای را بیان می‌کنند.

     

    لطفاً خودتان را معرفی کنید و کمی در خصوص سوابق کاریتان بگویید.

    سلینا: من سلینا آمبروس، مدیر فنی پرومتان هستم. من مسئولیت نظارت بر تمام فعالیت‌های تحقیق‌و‌توسعه و همچنین توسعه محصولات جدید شرکت را دارم. مدیریت و نظارت تیم فنی، از مسئولیت‌های اصلی من در پرومتان است. من برای مدت ۱۰ سال است که در این شرکت مشغول به کار می‌باشم و پیش از آن هم در حال گذراندن دوره دکتری در رشته مهندسی شیمی در دانشگاه ناتینگهام بودم. دوره دکتری من توسط پرومتان حمایت می‌شد و اساساً در آن زمان از فناوری اختصاصی این شرکت برای توسعه نانومواد استفاده می‌کردم و عمدتاً به دنبال سنتز نانوموادی بودم که می‌توان از آن‌ها برای کاربردهای زیست‌پزشکی استفاده کرد.

    جیمز: من هم جیمز استپسون، مدیر اجرایی پرومتان هستم و حدود دو سال (از سپتامبر ۲۰۲۰) است که در این شرکت مشغول به کار می‌باشم. من ۲۵ سال تجربه فعالیت در صنعت مواد شیمیایی دارم. در اواسط دهه ۹۰ فوق لیسانسم را در رشته مهندسی شیمی در دانشگاه سوانسی گذراندم، اما تنها حدود چهار سال را صرف «مهندسی واقعی» کردم. من به سرعت به سمت فروش، بازاریابی و مدیریت کسب‌و‌کار رفتم، زیرا به سایر عملکردها و فعالیت‌های غیرتولیدی و غیرمهندسی که شرکت‌های شیمیایی مشغول آن بودند علاقه بیشتری داشتم. این باعث شد که دوره «MBA» را در مدرسه بازرگانی منچستر بگذرانم. قبل از پرومتان، همیشه برای شرکت‌های بزرگ آمریکایی کار می‌کردم. تجربه قبلی من در مورد جوهرهای مبتنی بر نانوذرات سیلیکونی برای الکترونیک چاپی بود. هنگامی که فرصت همکاری با پرومتان پیش آمد، احساس کردم که فرصتی مناسب و هیجان‌انگیز در پیش رویم قرار گرفته است.

     

    پرومتان بزرگترین کارخانه تولید پیوسته نانومواد در جهان را اداره می‌کند. چه چیزی در فرآیندهای شما وجود دارد که امکان ساخت چندین ماده را در چنین مقیاس بزرگی به روشی مقرون‌به‌صرفه ممکن نموده است؟

    سلینا: ما سیستم‌های راکتوری داریم که برای عملکرد پیوسته با استفاده از سنتز هیدروترمال یا سولوترمال (solvothermal) طراحی شده‌اند. این اساساً به این معنی است که ما از آب داغ تحت فشار یا حلال‌های آلی داغ تحت فشار، به عنوان محیط واکنش برای ساختن ذرات استفاده می‌کنیم. ما بر خلاف سایرین که از بچ‌ها استفاده می‌کنند، از جریان پیوسته استفاده می‌کنیم. من دوست دارم که این دو را به دوش و وان تشبیه کنم، چیزی که به خوبی مقایسه را ممکن می‌سازد. ما پیشران‌ها و مواد اولیه مایع خودمان را داریم که در سیستم راکتور وارد می‌شوند و ترکیبی از فشارها و دماهای بالا را استفاده می‌کنیم تا ذرات را به کمک رویکرد “پایین به بالا” تولید کنیم. سپس محصول خود را به صورت مایع دیسپرس شده از سیستم جمع‌آوری می‌کنیم.

    از آنجایی که ما توانایی کنترل نرخ جریان، فشار و دما را داریم، یک فاز اختلاط بسیار آشفته در راکتور خواهیم داشت. در آنجا انرژی زیادی وجود داشته که منجر به هسته‌زایی بسیار سریع ذرات می‌شود. این در حالی است که در بسیاری از سایر روش‌های سنتز، شما باید به آرامی محفظه خود را گرم کنید و به این ترتیب، تشکیل ذرات کاملاً آهسته انجام می‌شود. در مقایسه با این روش‌ها، سیستم ما این کار را بسیار سریع انجام داده و زمان واکنش برای ایجاد ذرات بسیار کوتاه‌تر خواهد بود و این مزیت‌های اقتصادی زیادی برای تولید در مقیاس‌های بالا به دنبال خواهد داشت. به دلیل این زمان‌های واکنش کوتاه که می‌تواند از چند ثانیه یا چند دقیقه باشد، برخلاف ساعت‌ها یا روزها که در فناوری‌های رقبای ما مورد نیاز است، ما نرخ توان عملیاتی بسیار بالایی داریم و هزینه‌های تولیدمان بسیار مطلوب‌تر است. راز اصلی در طراحی راکتورهای ما است.

    از نظر تطبیق‌پذیری نیز می‌توان گفت که راکتورهای ما اساساً مشابه میکسرها بوده و بنابراین از نظر قابلیت استفاده از معرف‌های مختلف کاملاً انعطاف‌پذیر می‌باشند. بسیاری از پیشران‌های مختلف را می‌توان با راکتور یکسان، زیرساخت‌ها و طراحی‌های یکسان مورد استفاده قرار داده و در نتیجه می‌توان محصولات مختلفی تولید نمود.

     

    چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF) چیست و چه چیزی ویژگی‌های آن‌ها را منحصر به فرد می‌کند؟

    سلینا: چارچوب‌های فلزی-آلی یا «MOF»ها دسته‌ای از ترکیبات هستند که از مراکز فلزی تشکیل شده و توسط لیگاندهای آلی یا پیوند‌دهنده‌ها برای ایجاد ساختاری بسیار متخلخل و قفس‌مانند به هم می‌پیوندند. آن‌ها به دلیل سطوح داخلی بسیار زیاد، برای جداسازی شیمیایی یا کاربردهای کاتالیزوری جذابیت زیادی دارند. سطوح این سازه‌های قفس‌مانند، از حدود ۱۰۰۰ مترمربع بر گرم تا ۱۰۰۰۰ مترمربع بر گرم گزارش شده است. ما در مورد مساحتی معادل چندین زمین فوتبال در یک قاشق چای خوری پودر صحبت می‌کنیم و این سطوحی بسیار قابل توجه است.

    این جذابیت از آنجا نشأت گرفته که «MOF»ها پتانسیل ظرفیت جذب بسیار بالایی دارند. شما برای کاربردهای جذب گاز، بهطور بالقوه میتوانید گاز زیادی را به کمک این مواد جذب کنید. «MOF»ها، مراکز فلزی و لیگاندهای آلی یا پیونددهنده‌های آنها را میتوان به گونهای تنظیم کرد که انتخابپذیری برای جذب مولکولهای خاص داشته باشند و این ویژگی منحصربهفردی است. برای مثال اگر جذب دیاکسیدکربن را در جریان گاز دودکش مد نظر قرار داشته باشید، میتوان جاذب «MOF» را طوری طراحی و تنظیم کرد که بهطور انتخابی «CO2» را جذب کرده و با گازهای دیگر کاری نداشته باشد. «MOF»ها برای کاربردهای صنعتی بسیار جالب هستند، زیرا تمایل دارند مولکولها را از طریق جذب فیزیکی به جای جذب شیمیایی جذب کنند. در جذب شیمیایی، تمایل به ایجاد پیوندهای شیمیایی بسیار قوی بین حلال و مواد جذب شده وجود دارد، در حالی که جذب فیزیکی پیوند ضعیفتری را تشکیل میدهد. پس در جذب فیزیکی برای جذب یا جدا کردن مولکول و بازسازی مواد جاذب به انرژی بسیار کمتری نیاز است.

    جیمز: کشف «MOF»ها در حدود دهه ۹۰ آغاز شد و تا کنون بیش از ۹۰۰۰۰ ترکیب مختلف از مراکز فلزی و لیگاندهای مختلف در گزارشها معرفی شدهاند. یکی از چیزهایی که از منظر تاریخی مشهود است، این است که «MOF»ها عمدتاً در دانشگاهها توسعه یافتهاند. من با این موضوع کمی شوخی میکنم، اما واقعیت این است که بسیاری از «MOF»ها به نام یک فرد یا یک مؤسسه دانشگاهی نام‌گذاری شدهاند. به نظر میرسد که این مواد کمی جامعه را هیجانزده کرده‌اند، اما ما گاهی اوقات احساس میکنیم که برخی از آنها صرفاً از منظر نوآوری قابل توجه میباشند نه از منظر یک ابزار صنعتی پایدار.

    برای اینکه «MOF»های جاذب دیاکسیدکربن داشته باشیم که عملکردی موفقیتآمیز دارند، باید تعدادی از جنبههای مختلف مد نظر قرار گیرد. آنها فقط نیازی به داشتن ظرفیت جذب بالا ندارند، بلکه باید برای «CO2» انتخابی عمل کنند و این بدین معنی است که باید سایر اجزای موجود در جریان گاز را نادیده بگیرند. وقتی به حل مشکل سیاره فکر می‌کنیم، آنها باید ویژگی‌های مهم دیگری همچون مصرف انرژی کمتر، سازگاری با محیطزیست و غیرسمی بودن را نیز داشته باشند.

    در حالی که برخی از توسعهدهندگان «MOF» ممکن است به دنبال ارائه رکوردهای بالا برای جذب دیاکسیدکربن با یک چارچوب آلی-فلزی عجیب و غریب باشند، اما منحصربهفرد بودن آن همیشه با عملیاتی بودن و قابلیت مقیاس آن برای میلیونها تن مرتبط نیست. بسیاری از عوامل کلیدی دیگر در مورد آنها وجود دارد که امروزه واقعاً در نظر گرفته نمیشوند. اینجا است که ما در پرومتان نه تنها مزایای زیادی برای کاربران پاییندستی به ارمغان میآوریم، بلکه به کشف و بهینهسازی «MOF»ها نیز کمک میکنیم.

    در حالی که «MOF»ها به دلیل قابلیتها و عملکرد قابل توجه، موادی بسیار امیدوارکننده هستند، اما یکی از دلایل اصلی رایج نبودن آنها این است که راهکارهایی بسیار گرانقیمت میباشند. بدون فناوری پرومتان، «MOF»ها فقط در مقیاسهای گرم و در بهترین حالت کیلوگرم در دسترس خواهند بود؛ در حالی که امروزه نیاز به مقیاسهای چند تنی بوده تا شرکتها بتوانند توسعه معنادار برنامه کاربردی جذب کربن را شروع کنند.

     

    سیستمهای سنتی جذب کربن مبتنی بر حلال با چه محدودیتهایی مواجه هستند؟

    سلینا: فناوریهای سنتی جذب کربن مبتنی بر آمینهای حلال مایع هستند. من قبلاً در مورد جذب شیمیایی در مقابل جذب فیزیکی صحبت کردم و این در اینجا صدق میکند؛ آمینهای مایع معمولاً از جذب شیمیایی استفاده میکنند و پیوندهای شیمیایی بسیار قوی بین دیاکسیدکربن جذب شده و خود آمین تشکیل میشود. شکستن این پیوندها و آزاد کردن دیاکسیدکربن و بازسازی آمین مایع انرژی زیادی نیاز دارد. اعداد موجود بسیار حیرتانگیز است، چیزی در حدود ۳۰ درصد از خروجی یک نیروگاه برای بازسازی آمین مورد نیاز است. با شرایط کنونی جهان و حجم زیاد انتشار گازهای گلخانهای، مشکل آبوهوا به قدری بزرگ شده است که حل آن نیازمند فناوریهای این چنینی است. آمینها میتوانند این کار را انجام دهند و فناوری خوبی در چنین موقعیتی می‌باشند، اما واضح است که ما نیاز به چیزی بهتر داریم و در این نقطه است که «MOF»ها ورود میکنند.

    در «MOF»ها مکانیسم جذب و پیوند «CO2» یک فرآیند فیزیکی است که پیوند ضعیفتری را تشکیل میدهد. در نتیجه وقتی نوبت به بازسازی «MOF»ها و آزادسازی دیاکسیدکربن برای ذخیرهسازی یا استفاده میرسد، به انرژی بسیار کمتری نیاز است. بر اساس محاسباتی که ما انجام دادهایم، انرژی مورد نیاز تقریباً نصف آمینهای مایع است. بهطور بالقوه، وقتی صحبت از بکارگیری چیزی مانند «MOF» در مقابل فناوری فعلی میشود، صرفهجویی زیادی در مصرف انرژی وجود دارد.

    همچنین باید این مسئله را هم در نظر داشت که به دلیل اینکه آمین‌ها یک فرآیند شیمیایی برای جذب و دفع دارند، در نتیجه وارد واکنش شده و ممکن است منجر به تشکیل محصولات جانبی نامطلوب شوند. از طرف برخی از ذینفعانی که با آن‌ها صحبت کرده‌ایم و کاربران فعلی فناوری‌های آمین، این محصولات فرعی که بعضاً خطرناک هستند مشکل بزرگ بعدی می‌باشند. آن‌ها باید به روشی ایمن دفع شوند و این هم به معنای هزینه‌های بیشتر است. این در حالی است که «MOF»ها این مشکل را نخواهند داشت.

    جیمز: برای بیان این موضوع به صورت عملی، اجازه دهید به مثالی با استفاده از اعداد نگاه کنیم. فرض کنید شما یک تولیدکننده برق هستید و قرار است یک نیروگاه جدید بسازید که هزینهای معادل یک میلیارد پوند دارد. شما آن نیروگاه را برای تولید ۱۰۰۰ مگاوات طراحی میکنید. اما زمانی که یک سیستم سنتی جذب کربن را نصب و راهاندازی کردید، ۳۰ تا ۳۵ درصد از توان خروجی نیروگاه شما فقط صرف آن خواهد شد. بنابراین در ازای هزینه انجام شده و در حالی که شما قرار است ۱۰۰۰ مگاوات دریافت کنید، فقط ۶۵۰-۷۰۰ مگاوات دریافت می‌کنید و این بدین معنی است که هزینه تمام شده شما برای هر مگاوات به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. پس زمانی که اعداد و ارقام به میان می‌آیند، جنبه مالی هم در کنار مسائل زیست‌محیطی به وضوح اهمیت می‌یابد و این ترکیب، چیزی است که مردم را به جستجوی راه‌حل‌های کم مصرف‌تر مانند «MOF»ها برای جذب دی‌اکسیدکربن سوق می‌دهد. ما می‌دانیم که آمین‌های نسل کنونی هم در آینده‌ای نزدیک به حد بهره‌وری انرژی خود می‌رسند، با این وجود ما می‌خواهیم روی گزینه‌های جایگزین کار کنیم؛ زیرا نمی‌خواهیم آن کار را در نقطه‌ای شروع کنیم که به آن محدودیت رسیده است.

     

    چگونه می‌توان از «MOF»ها برای جذب مؤثرتر کربن به روشی با بهره‌وری بیشتر انرژی استفاده کرد؟

    سلینا: همانطور که قبلاً توضیح دادم، کاهش مصرف انرژی در هنگام بازسازی «MOF» به ویژه در مقایسه با آمین‌های فعلی، مزیت اصلی این فناوری است. همچنین «MOF»ها در مقایسه با آمین‌ها بسیار قوی‌تر هستند و می‌توان آن‌ها را چندین بار بازیافت و بازسازی کرد. هنگامی که به جذب کربن و استفاده از جاذب‌ها فکر می‌کنیم، باید به کل چرخه نگاه کنیم. ما می‌‌دانیم که در حال حاضر آمین‌ها پس از استفاده یا مصرف باید دور ریخته شوند. این در حالی است که «MOF»ها را می‌توان بازیابی نمود. ما می‌خواهیم آن‌ها را به قطعات فلزی و پیوند دهنده‌های آن‌ها تجزیه کنیم، سپس دوباره آن‌ها را متبلور کنیم تا «MOF»های تازه‌ای برای استفاده دوباره ایجاد کنیم. به این ترتیب، آن‌ها احتمالاً تطبیق‌پذیری بهتری با محیط‌زیست دارند.

    در مورد چرخه زندگی، ما می‌دانیم که جذب کربن باید همراه با ذخیره‌سازی و یا استفاده از «CO2» جذب شده باشد. ما در حال کار با شرکت‌هایی هستیم که در استفاده از دی‌اکسیدکربن تخصص دارند و به دنبال این هستیم که ببینیم چگونه بخش‌های مختلف زنجیره ارزش را با هم هماهنگ کنیم و مطمئن شویم که در پایان فرآیند جذب، «CO2» به خوبی به مصرف رسیده و کل فرایند از منظر انرژی کارآمد خواهد بود. تا حد ممکن اگر بتوان کاری بجز پمپاژ زیرزمینی برای استفاده از دی‌اکسید کربن انجام داد، ایده‌آل خواهد بود. بنابراین مهم است که رویکرد اقتصاد دایره‌ای را در پیش بگیریم و از منابع و انرژی به طور مؤثر استفاده کنیم.

    جیمز: به نظر من وقتی به جذب کربن به عنوان یک کل نگاه می‌کنیم، هنوز استراتژی‌های ناآگاهانه زیادی در خصوص شرکت‌ها، کاری که انجام ‌می‌دهند و چرایی و چگونگی آن وجود دارد. بسیاری از شرکت‌ها برای بهبود اثرگذاری خود در شرایط زیست‌محیطی و نشان دادن رویکرد متعهدانه‌تر به پایداری، تحت فشارهای مختلفی قرار دارند. به همان اندازه که جذب کربن مهم است، بسیاری از جنبه‌های دیگر هم وجود دارد که باید در اولویت قرار بگیرند. صنایع باید در مرحله اول کارایی بیشتری داشته باشند و سپس تغییر سوخت و دور شدن از منابع انرژی مبتنی بر کربن باید مد نظر قرار گیرد. واقعیت این است که جهان در حال حاضر سالانه ۳۶ گیگاتن دی‌اکسید‌کربن در جو منتشر می‌کند. صرفه‌جویی در مصرف انرژی، تعویض سوخت و حرکت به سمت الکتریکی شدن، مسائلی ضروری هستند.

    در آینده قابل پیش‌بینی، هنوز بخش قابل توجهی از این دی‌اکسیدکربن تولید می‌شود و به همین دلیل است که ما به «MOF»های جاذب کربن نیاز داریم. ما نمی‌خواهیم این تصور را ایجاد کنیم که همه فناوری‌های دیگر بد هستند و «MOF» برای جذب کربن تنها راه است. اگر می‌خواهیم تأثیر معناداری بر تغییرات آب‌وهوایی داشته باشیم، باید با راه‌حل‌های فناوری دیگر رقابت و همکاری داشته باشیم.

    برای ما بسیار آسان است که فقط روی فرآیند جذب تمرکز کنیم، اما مشتریان ما در حال حاضر سؤالات درستی را در مورد استفاده نهایی می‌پرسند. ما اغلب می‌شنویم: «وقتی CO2 را جذب کردید و دوباره تولید کردید، چه کاری انجام می‌شود.» پس از افزایش بهره‌وری انرژی و روی آوردن به منابع انرژی با کربن کمتر، جذب کربن گزینه حائز اهمیت بعدی است؛ ترجیح می‌دهیم شاهد استفاده بیشتر از «CO2» در برنامه‌های فعلی و آینده باشیم. ما در زنجیره ارزش نوظهور خود نمی‌توانیم فقط در دام این بیفتیم که بگوییم: «بله، شخص دیگری آن را کشف خواهد کرد.» ما می‌دانیم که شرکت‌های متعددی در این زمینه کار می‌کنند یا به آن ورود خواهند کرد، اما احتمالاً این موضع کمی غیرمسئولانه است.

     

    به نظر شما نانومواد چقدر برای نوآوری صنعتی در آینده اهمیت خواهند داشت؟

    سلینا: پرومتان یکی از اعضای انجمن نانوتکنولوژی آمریکا است. ما با سایر تولیدکنندگان نانومواد تعامل داریم و احساس خاصی نسبت به بخش نانو پیدا کرده‌ایم. از دیدگاه من نانو برای مدتی طولانی دچار بدفهمی شده است. نگرانی‌های ایمنی یا مسائلی در مورد فرمول‌بندی و ترکیب نانومواد در محصولات وجود داشته و به همین دلیل، پذیرش فناوری‌های نانو و نانومواد، ۱۰ تا ۲۰ سال گذشته به تعویق افتاده است؛ اما من فکر می‌کنم که این رویکرد در حال تغییر است. برای درک این موضوع، در اروپا انجمن «The Nano Safety Cluster» کارهای زیادی انجام داده و کمیسیون اروپا بودجه زیادی را برای تحقیقات ایمنی نانو اختصاص داده است.

    من فکر می‌کنم برای کالاهای مصرفی و کاربردهای مبتنی بر مصرف‌کننده نهایی همچنان ممکن است برخی حواشی وجود داشته باشد و آن هم عمدتاً به این دلیل است که تصویر رسانه‌ای ضعیفی از نانو ارائه شده و هنوز هم برخی مقررات مصرف‌کننده وجود دارد که محصولات نانویی را متوقف نموده و در نتیجه به عنوان مانعی برای بازار عمل می‌کنند. به ویژه برای «SME»ها، ورود محصولات به این نوع بازارها یک چالش جدی است.

    جیمز: به نظر من در حال حاضر مشکل پذیرش گسترده‌تر نانومواد این است که بسیاری از شرکت‌های فعال در این حوزه تا حدودی در مراحل اولیه کار خود هستند و ترکیب کلی نانومواد در کاربردهای نهایی هنوز نسبتاً نوپا است. مشتریان واقعاً علاقه چندانی به “خوب” بودن نانومواد ندارند. آن‌ها علاقه‌مند هستند که بدانند این مواد چه مزایایی برای آن‌ها به ارمغان می‌آورند و چگونه آن‌ها را قادر می‌سازند تا ارزش بیشتری ایجاد کنند. من فکر می‌کنم هنوز هم پتانسیل رشد زیادی وجود دارد. این بر عهده تولیدکنندگان فعلی نانومواد است تا کارهایی که انجام می‌دهند را به زبان مشتریان خود بیان کنند تا مزایایی که قرار است آن‌ها دریافت کنند، به وضوح درک شود.

    رشد و توسعه پرومتان در دهه آتی را چگونه پیش‌بینی می‌کنید؟

    جیمز: در تمام دوران حرفه‌ایم، هرگز چنین حجمی از درخواست‌های ناخواسته برای اطلاعات و کمک ندیده‌ام. حتی با وجود اینکه معتقدیم فناوری راکتور فعلی ما نسبت به سایر تولیدکنندگان نانومواد و «MOF»ها ظرفیت بالاتری را در اختیار ما قرار می‌دهد، اما هنوز هم تنها بخش کوچکی از آنچه در نهایت مورد نیاز است را در اختیار داریم. اکنون پرومتان عمدتاً بر روی «MOF»ها برای جذب کربن متمرکز شده است و وظیفه اصلی ما این است که همچنان نشان دهیم مسیری برای تبدیل شدن «MOF»ها به یک فناوری قابل دوام وجود دارد. سپس فراتر از آن، همه چیز در مورد افزایش مقیاس است.

    خوشبختانه فناوری ما بسیار کارآمد مقیاس می‌شود. ما برای توسعه ۱۰۰ برابری ظرفیت، نیازی به ۱۰۰ برابر نمودن هزینه و تلاش نداریم. ما پیش از این گام‌های مهم دیگری هم در خصوص طرح‌های راکتور جدید برداشته‌ایم که ظرفیت و اقتصاد تولید پرومتان را تا حد زیادی افزایش می‌دهد. با این حال، کار شماره یک ما ادامه نمایش عملکرد «MOF»ها در برنامه‌های جذب کربن است که می‌خواهیم در آن‌ها موفق باشیم.

    با نگاه به آینده، من همکاری‌های صنعتی بسیار بیشتری را با شرکت‌های مهندسی، مصرف‌کنندگان نهایی و انتشاردهنده‌های دی‌اکسیدکربن پیش‌بینی می‌کنم. ما برخی از این همکاری‌ها را در حال حاضر هم در دست اجرا داریم که نمونه‌ای از آن، پروژه اولیه‌ای به نام «PICASSO» است که با «Drax» و دانشگاه ناتینگهام داشته‌ایم. این یک فرصت عالی است و ما با قرار دادن «MOF»ها در یک محیط مرتبط و دیدن عملکرد آن‌ها، سطح آمادگی فناوری خود را ارتقا می‌دهیم.

    ما می‌خواهیم این مسیر را ادامه دهیم تا فناوری را از طریق سیستم‌های بزرگ‌تر و خودکارتر پیش ببریم و آن‌ها را به سمت مقیاس تجاری سوق دهیم. هنگامی که ما شروع به رسیدن به «TRL»های بالاتر، یعنی ۷-۹ می‌کنیم، آنگاه ادامه رشد شرکت از طریق سرمایه‌گذاری بیشتر و رشد ارگانیک را خواهیم داشت.

     

    مرجع: «AZOM»