محمدمهدی نجف پور متولد سال 1360 در آبادان هستم و مقاطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکترای خود را از دانشگاه صنعتی شریف اخذ کرده ام. یک دوره مطالعاتی و پژوهشی کوتاه شش ماهه نیز در آلمان گذرانده ام وهم اکنون به عنوان پژوهشگر و عضو هیات علمی در دانشگاه صنعتی شریف فعالیت دارم.

درواقع من درحالی که در مقطع ابتدایی تحصیل می کردم، از یک اشتباه در آشپزخانه، متوجه علاقه ام به شیمی شدم. خواهرم به اشتباه به جای نمک، جوش شیرین در سالاد ریخت و واکنش آن با سرکه و آبغوره، برایم شگفت انگیز بود. این جرقه اولیه مرا به مطالعه کتاب های علوم و بعدها شیمی، حتی فراتر از سطح درسی ام کشاند. این علاقه به حدی بود که در دوره راهنمایی، آزمایشگاهی کوچک در خانه برای خودم دست و پا کردم. در آن زمان با خرید وسایل ابتدایی ارزان قیمت مثل بشر و ارلن از فروشگاه های لوازم آزمایشگاهی، یک آزمایشگاه ساده در خانه راه اندازی کردم. با این کار، اشتیاقم به شیمی بیشتر شد و در نهایت، با وجود رتبه خوب کنکور، تنها رشته شیمی دانشگاه شریف را انتخاب کردم.

من از همان زمان که آلودگی هوا به شهرهای بزرگ مانند تهران و اصفهان محدود می شد تصمیم گرفتم پژوهش خود را در حوزه ای آغاز کنم که اگر زمانی به تشکیلات بزرگی رسیدیم، بتوانیم مستقیم و غیرمستقیم تاثیرگذار باشیم و کار ما کاملا کاربردی باشد. از سال 84 یعنی دوران کارشناسی ارشد و دکتری به دنبال ایده انرژی پاک بودم. به هرحال ما هرچه تحقیق می کنیم نتایج جدیدتری به دست می آوریم و آن را منتشر می کنیم. انجام و ارائه هر تحقیق به جهان در زمینه تحقیقاتی من هم یک تا 5سال طول می کشد .

ایده کلی این پژوهش، تازه نیست چراکه سالهاست دانشمندان به دنبال جایگزینی سوخت های فسیلی هستند و دلیل آن هم فقط تمام شدن این منبع انرژی نیست. موضوع اصلی به آلودگی زیست محیطی این انرژی ها مربوط می شود اما انرژی های پاک و تجدیدپذیر از جمله انرژی های خورشیدی و باد همیشگی نیستند، چراکه به عنوان مثال ما شب ها خورشید را نداریم یا در زمستان ها انرژی خورشید کمتر است.

بنابراین دانشمندان به دنبال راهی برای ذخیره این انرژی در باتری های قوی بوده اند که این امر برای مقیاس های خیلی بالای انرژی امکانپذیر نیست. اینجا بود که ایده تجزیه مولکول های آب به اکسیژن و هیدروژن و استفاده از هیدروژن آن برای تولید انرژی پاک به ذهن دانشمندان رسید.

جالب است که برای تجزیه آب هم می توان از نیروی الکتریسیته حاصل از انرژی خورشیدی استفاده کرد تا کل پروسه، دوستدار محیط زیست باشد. موضوع جالب تر این است که در این پروسه با اینکه آب تجزیه می شود ولی مصرف آب نداریم که در شرایط کم آبی، مشکل ساز شود، چون این هیدروژن هنگام سوختن، دوباره می تواند با اکسیژن ترکیب و مولکول آب را ایجاد کند.

این ایده را سال هاست که دانشمندان ارائه داده اند ولی مشکلی که وجود دارد این است که ما برای تجزیه آب، به کاتالیزگر یعنی موادی نیاز داریم که شکستن مولکول های آب را سرعت بخشند بدون این که خود مصرف شوند. برای تولید و سنتز این کاتالیزگرها، پژوهشگران در مناطق مختلف دنیا ایده های متفاوتی دارند. تیم و گروه تحقیقاتی ما در دانشگاه صنعتی شریف هم روی این موضوع کار کرد. در واقع ایده های مشابه در جهان وجود داشته و ما در جهت ارتقای آن و پیشرفت این کاتالیزگر بحث و بررسی می کنیم.

البته موضوع کمی پیچیده تر است. تجزیه مولکول آب، یک واکنش کامل است که خود به دو بخش(نیم واکنش) «اکسایش» و «کاهش» تقسیم می شود. «کاهش» معمولا نیاز به کاتالیزگرهای خاصی ندارد و معمولا با سرعت بالا انجام می شود ولی «اکسایش»، بسیار کند انجام می شود. بنابراین بیشتر تحقیقات، در این زمینه انجام می شود و ایده های بیشتری می طلبد. این واکنش زیرمجموعه شاخه پژوهشی فتوسنتز مصنوعی است که با الگو برداری از فتوسنتز طبیعی تلاش برای فراهم آوردن استفاده از انرژی پاک دارد.

بله. البته بهترین کاتالیزگرها، پلاتین و ایریدیوم هستند ولی به دلیل گران قیمت بودن، دانشمندان به دنبال استفاده از اکسیدهای ارزان تر همچون اکسیدهای آهن، منگنز، نیکل و نیکل آهن رفته اند که ما در تحقیق خود عملکرد ترکیب اکسید نیکل آهن را بررسی کردیم.

شما هر انرژی مانند باد،خورشید و حتی جزر و مد را می توانید به جریان الکتریسیته تبدیل کنید. با هیدروژن حاصل از تجزیه آب هم می توان انرژی را ذخیره کرد.

بله، در برخی کشورها از آن به عنوان سوخت خودرو و کشتی هم استفاده می کنند. بعضی از کشورها نیز از این سوخت برای حفاظت از آثار باستانی بهره می گیرند.

آثار باستانی در نتیجه باران های اسیدی حاصل از سوخت های فسیلی آسیب می بینند. به همین دلیل در برخی کشورها در چنین مناطق محدودی، تنها اجازه تردد خودروهایی داده می شود که از هیدروژن بهره می گیرند. در اثر این سوخت، تنها آب تولید می شود و خبری از بخارات سمی و حالت های اسیدی نیست که بر آثار باستانی تاثیر منفی بگذارد. امروزه در شهر باستانی و توریستی ونیز از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می شود تا از آلودگی سوخت های فسیلی جلوگیری شود و اثر باران های اسیدی حاصل از مصرف این سوخت ها، کاهش یابد. در ایران هم می توان به عنوان مثال در تخت جمشید که حجم بالایی از تردد گردشگران وجود دارد، از چنین خودروهایی استفاده کرد تا از این اثر باستانی، در برابر باران های اسیدی حفاظت شود. این موضوع در جهان مورد توجه قرار گرفته است و حتی در برخی کشورها ازجمله آلمان و آمریکا، بعضی از کارخانه ها نیز با هیدروژن به جای سوختهای فسیلی کار می کنند.

بله قطعا، ولی اجرای این طرح، نباید به یک شرکت یا کارخانه کوچک محدود شود. این یک موضوع کلان است و باید به عنوان مثال در بخشی از یک شهر مورد استفاده قرار بگیرد. بنابراین باید در دولت سیاست گذاری مشخصی انجام شود تا چنین طرحی به نتیجه مشخص در سطح کلان برسد.

ایران قابلیت استفاده از انرژی های پاک را در مقیاس بزرگ دارد و در شرایط فعلی که ما در زمینه تامین برق دچار مشکل هستیم، می توان از انرژی خورشید استفاده کرد؛ به عنوان مثال با توجه به گستره بزرگ ایران و تابش های بالای خورشید، امکان پیاده شدن چنین ایده هایی در کشور بسیار بیشتر از سایر کشورهای جهان وجود دارد. کویر لوت در ایران درست مانند یک گنج است و ما در ایران می توانیم روی انرژی های پاک همچون خورشید سرمایه گذاری بسیار مناسبی انجام دهیم. مشابه شرایط جغرافیایی ما را از نظر تابش خورشید، تنها می توان در مناطقی از آفریقا مشاهده کرد. در طرح و ایده ما هم می توان سوخت هیدروژنی را پس از تولید، به شهرهای مختلف ارسال کرد.

بله. پس از پیشرفت طرح، می توان با حفظ شرایطی خاص و با استفاده از برخی وسایل، یا یک سری شرایط، این سوخت حاصل از آب را به شهرهای دیگر هم انتقال داد. به عنوان مثال یک مهندس آلمانی ایده ای را ارائه داده که اگر مواد خاصی را وارد لوله های گاز کنیم، می توان از همین لوله های معمولی، برای انتقال هیدروژن هم استفاده کرد. مولکول هیدروژن بسیار کوچکتر از گاز معمولی است. به همین دلیل ممکن است از داخل لوله ها فرار کند ولی این ماده مانع نشت هیدروژن می شود و درنهایت می توان با لوله های معمولی، به جای گاز متان، هیدروژن منتقل شود.

صنعتی شدن و اجرای طرحی مانند ایده ما که حدود 20سال است در حال تحقیق آکادمیک روی آن هستیم، به آدم هایی نیاز دارد که راه و چاه را بلد باشند. سرمایه گذاری پیدا شود که به این طرح اعتماد کند. دولت هم همچون سایر کشورهای جهان از کاربران این طرح حمایت کند. در برخی کشورها کسانی که از طرح های سازگار با محیط زیست استفاده می کنند سوبسیدهای ویژه ای دریافت می کنند یا به عنوان مثال عوارض خودروهای الکتریکی کمتر از اتومبیل های معمولی است.

اگر حتی وزارتخانه ای برای این موضوع وجود نداشته باشد، به هرحال بودجه ای مشخص به آن اختصاص یافته است که در ایران چنین چیزی نداریم، اما در دانشگاه ها می بینیم که دانشجوهای این نسل به پروژه های کاربردی همچون محیط زیست، ساخت داروهای جدید درمان سرطان و... که برای جامعه مفیدتر است، علاقه زیادی دارند.

مقداری از بودجه را از محل جوایزم هزینه می کنم و بخشی هم از محل گرنت بویژه سازمان سرآمدان علمی ایران و همچنین بنیاد ملی علم ایران تامین می شود. دانشگاه هم یک بودجه جداگانه اختصاص می دهد و گاه نیز همکاری هایی با کشورهای دیگر داریم.

تقریبا هر سال یک پیشنهاد دارم ولی واقعا مملکتم را دوست دارم و می خواهم بمانم. در دوران دفاع مقدس، مردم هر گوشه این مرزوبوم به خوزستانی ها کمک کردند، می خواهم بمانم و به مردم کشورم کمک کنم ولی به هرحال شرایط اقتصادی، تحریم، فیلترینگ و... گاه بسیار سخت و غیرقابل تحمل می شود و نمی توانم مانع رفتن برخی از نخبه ها شوم.

واقعا این نوع فیلتر باعث دردسر زیادی می شود. دسترسی ما به عنوان پژوهشگر به سایت های آموزشی بسته است و استفاده از فیلترشکن هایی که البته گاهی هم کار نمی کنند، باعث اتلاف وقت و انرژی ما می شود. همچنین فناوری های نوین همچون چت جی پی تی نیز تحت تحریم است و در واقع عدم دسترسی ما به محتوای علمی، عملا مانعی برای توسعه محسوب می شود. تحریم دردسر بزرگی برای ماست و نمی توانیم به دستگاه های خوب و دقیق دسترسی داشته باشیم. گاه نیز رفت و آمد ما به کشورهای جهان با مشکل مواجه می شود.

بله، با رفع فیلتر واتس اپ، عملا ارتباط ما با اساتید و شرکت های خارج از کشور بسیار راحت تر شده است.

ما برای فیلم های آموزشی شدیدا نیاز به یوتیوب داریم که در حال حاضر فیلتر است. معتقدم اگر در گام دوم از تلگرام و یوتیوب رفع فیلتر شود، بخشی از مشکلات ما از بین می رود. همچنین سرعت بالاتر اینترنت و رفع فیلتر پلتفرم های آموزشی از جمله Coursera می تواند به ما کمک زیادی کند.

می خواهم از مادرم، همسرم و خواهرانم که در این سالها مشوق من بوده اند تشکر کنم. در این مسیر از کمک های استاد یوسف ثبوتی از دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، استاد محمد علی زلفی گل وزیر سابق علوم، تحقیقات و فناوری و استاد محمد رضا هرمزی نژاد مدیر محترم بخش پژوهش دانشگاه صنعتی شریف بسیار بهره گرفتم و سپاسگزارم. در پایان هم از تمام اساتیدم تشکر می کنم و از دانشجویان گروهم که با تلاشهای شبانه روزی باعث انجام و پیشرفت پروژه ها شدند صمیمانه سپاسگزارم.

• • برش
  • جوایز کسب شده
  • جزو دانشمند برتر 1 درصد ISI از سال 2016 تاکنون
  • کسب رتبه اول پژوهش های بنیادی جشنواره جوان خوارزمی سال 1389
  • هشتمین المپیاد دانشجویی مدال طلا سال 1382
  • پژوهشگر برتر جوان منتخب فرهنگستان علوم سال1394
  • شیمیست معدنی منتخب سال 1403 توسط انجمن شیمی ایران
  • برگزیده منتخب دانشکده شیمی دانشگاه شریف مراسم 50 سال تاسیس دانشگاه
  • دانشمند منتخب کشور های ECO 2017