میترا جلیلی
دبیر گروه علم و فناوری

در ابتدای این گفت و گو می خواهم چند کلمه ای از خودتان بگویید.
محمدمهدی نجف‌پور متولد سال ۱۳۶۰ در آبادان هستم و مقاطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکترای خود را از دانشگاه صنعتی شریف اخذ کرده‌ام. یک دوره مطالعاتی و پژوهشی کوتاه شش‌ماهه نیز در آلمان گذرانده‌ام وهم‌اکنون به‌عنوان پژوهشگر و عضو هیأت علمی در دانشگاه صنعتی شریف فعالیت دارم.

چرا شیمی؟ چه چیزی شما را به سمت شیمی سوق داد؟
درواقع من درحالی که در مقطع ابتدایی تحصیل می‌کردم، از یک اشتباه در آشپزخانه، متوجه علاقه‌ام به شیمی شدم. خواهرم به اشتباه به جای نمک، جوش شیرین در سالاد ریخت و واکنش آن با سرکه و آبغوره، برایم شگفت‌انگیز بود. این جرقه اولیه مرا به مطالعه کتاب‌های علوم و بعدها شیمی، حتی فراتر از سطح درسی‌ام 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 فروشگاه‌های لوازم آزمایشگاهی، یک آزمایشگاه ساده در خانه راه‌اندازی 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.

مقاله اخیرتان درباره انرژی پاک روی جلد یک مجله معتبر منتشر شده است. ایده اصلی این پژوهش از کجا آمد؟
 من از همان زمان که آلودگی هوا به شهرهای بزرگ مانند تهران و اصفهان محدود می‌شد تصمیم گرفتم پژوهش خود را در حوزه‌ای آغاز کنم که اگر زمانی به تشکیلات بزرگی رسیدیم، بتوانیم مستقیم و غیرمستقیم تأثیرگذار باشیم و کار ما کاملاً کاربردی باشد. از سال 84 یعنی دوران کارشناسی ارشد و دکتری به دنبال ایده انرژی پاک بودم. به هرحال ما هرچه تحقیق می‌کنیم نتایج جدیدتری به دست می‌آوریم و آن را منتشر می‌کنیم. انجام و ارائه هر تحقیق به جهان در زمینه تحقیقاتی من هم یک تا 5سال طول می‌کشد .

لطفاً پژوهش خود با عنوان «اکسایش آب در حضور هیدروکسید نیکل و یک کمپلکس آهن»  را به صورت ساده برای مخاطبان توضیح دهید. دقیقاً این پژوهش چه ارتباطی با هوای پاک دارد؟ این اولین بار است که چنین ایده‌ای در جهان مطرح می‌شود؟
 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 انرژی‌ها مربوط می‌شود اما انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر از جمله انرژی‌های خورشیدی و باد همیشگی نیستند، چراکه به عنوان مثال ما شب‌ها خورشید را نداریم یا در زمستان‌ها انرژی خورشید کمتر است.
بنابراین دانشمندان به دنبال راهی برای ذخیره این انرژی در باتری‌های قوی بوده‌اند که این امر برای مقیاس‌های خیلی بالای انرژی امکانپذیر نیست. اینجا بود که ایده تجزیه مولکول‌های 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 می‌توان از نیروی الکتریسیته حاصل از انرژی خورشیدی استفاده کرد تا کل پروسه، دوستدار محیط زیست باشد. موضوع جالب‌تر این است که در این پروسه با اینکه آب تجزیه می‌شود ولی مصرف آب نداریم که در شرایط کم آبی، مشکل ساز شود، چون این هیدروژن هنگام سوختن، دوباره می‌تواند با اکسیژن ترکیب و مولکول آب را ایجاد کند.
این ایده را سال‌هاست که دانشمندان ارائه داده‌اند ولی مشکلی که وجود دارد این است که ما برای تجزیه آب، به کاتالیزگر یعنی موادی نیاز داریم که شکستن مولکول‌های آب را سرعت بخشند بدون این که خود مصرف شوند. برای تولید و سنتز این کاتالیزگرها، پژوهشگران در مناطق مختلف دنیا ایده‌های متفاوتی دارند. تیم و گروه تحقیقاتی ما در دانشگاه صنعتی شریف هم روی این موضوع کار کرد. در واقع ایده‌های مشابه در جهان وجود داشته و ما در جهت ارتقای آن و پیشرفت این کاتالیزگر بحث و بررسی می‌کنیم.
 
پس منظورتان از «اکسایش آب» یا فتوسنتز مصنوعی در مقاله منتشر شده‌تان همین تجزیه آب است؟
 البته موضوع کمی پیچیده‌تر است. تجزیه مولکول آب، یک واکنش کامل است که خود به دو بخش(نیم واکنش) «اکسایش» و «کاهش» تقسیم می‌شود. «کاهش» معمولاً نیاز به کاتالیزگرهای خاصی ندارد و معمولاً با سرعت بالا انجام می‌شود ولی «اکسایش»، بسیار کند انجام می‌شود. بنابراین بیشتر تحقیقات، در این زمینه انجام می‌شود و ایده‌های بیشتری می‌طلبد. این واکنش زیرمجموعه شاخه پژوهشی فتوسنتز مصنوعی است که با الگو برداری از فتوسنتز طبیعی تلاش برای فراهم آوردن استفاده از انرژی پاک دارد.

 
در مقاله‌تان از اکسایش آب در حضور هیدروکسید نیکل و یک کمپلکس آهن سخن گفته‌اید.این دو ماده، کاتالیزگر هستند؟
 بله. البته بهترین کاتالیزگرها، پلاتین و ایریدیوم هستند ولی به دلیل گران قیمت بودن، دانشمندان به دنبال استفاده از اکسیدهای ارزان‌تر همچون اکسیدهای آهن، منگنز، نیکل و نیکل آهن رفته‌اند که ما در تحقیق خود عملکرد ترکیب اکسید نیکل آهن را بررسی کردیم.

درواقع شما در این پژوهش با استفاده از کاتالیزگرها به تجزیه آب پرداخته و انرژی پاک تولید کرده‌اید، درست است؟
 شما هر انرژی مانند باد،خورشید و حتی جزر و مد را می‌توانید به جریان الکتریسیته تبدیل کنید. با هیدروژن حاصل از تجزیه آب هم می توان  انرژی را ذخیره کرد.

پس از سوخت هیدروژنی می‌توان در منازل هم استفاده کرد؟
بله، در برخی کشورها از آن به عنوان سوخت خودرو و کشتی هم استفاده می‌کنند. بعضی از کشورها نیز از این سوخت برای حفاظت از آثار باستانی بهره می‌گیرند.

این سوخت چه کمکی به آثار باستانی می‌کند؟
آثار باستانی در نتیجه باران‌های اسیدی حاصل از سوخت‌های فسیلی آسیب می‌بینند. به همین دلیل در برخی کشورها در چنین مناطق محدودی، تنها اجازه تردد خودروهایی داده می‌شود که از هیدروژن بهره می‌گیرند. در اثر این سوخت، تنها آب تولید می‌شود و خبری از بخارات سمی و حالت‌های اسیدی نیست که بر آثار باستانی تأثیر منفی بگذارد. امروزه در شهر باستانی و توریستی ونیز از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می‌شود تا از آلودگی سوخت‌های فسیلی جلوگیری شود و اثر باران‌های اسیدی حاصل از مصرف این سوخت‌ها، کاهش یابد. در ایران هم می‌توان به عنوان مثال در تخت‌جمشید که حجم بالایی از تردد گردشگران وجود دارد، از چنین خودروهایی استفاده کرد تا از این اثر باستانی، در برابر باران‌های 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 می‌کنند.
 
طرح شما یا ایده‌های دیگر مربوط به انرژی پاک در ایران، در مقیاس بزرگ قابل اجراست؟
 بله قطعاً، 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 سیاست‌گذاری مشخصی انجام شود تا چنین طرحی به نتیجه مشخص در سطح کلان برسد.
ایران قابلیت استفاده از انرژی‌های پاک را در مقیاس بزرگ دارد و در شرایط فعلی که ما در زمینه تأمین برق دچار مشکل هستیم، می‌توان از انرژی خورشید استفاده کرد؛ به عنوان مثال با توجه به گستره بزرگ ایران و تابش‌های بالای خورشید، امکان پیاده شدن چنین ایده‌هایی در کشور بسیار بیشتر از سایر کشورهای جهان وجود دارد. کویر لوت در ایران درست مانند یک گنج است و ما در ایران می‌توانیم روی انرژی‌های پاک همچون خورشید سرمایه‌گذاری بسیار مناسبی انجام دهیم. مشابه شرایط جغرافیایی ما را از نظر تابش خورشید، تنها می‌توان در مناطقی از آفریقا مشاهده کرد. در طرح و ایده ما هم می‌توان سوخت هیدروژنی را پس از تولید، به شهرهای مختلف ارسال کرد.

پس امکان انتقال سوخت هیدروژن تولیدی در طرح شما وجود دارد؟
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 ایده‌ای را ارائه داده که اگر مواد خاصی را وارد لوله‌های گاز کنیم، می توان از همین لوله‌های معمولی، برای انتقال هیدروژن هم استفاده کرد. مولکول هیدروژن بسیار کوچکتر از گاز معمولی است. به همین دلیل ممکن است از داخل لوله‌ها 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.

موانع موجود بر سر راه این طرح در ایران چیست؟
صنعتی شدن و اجرای طرحی مانند ایده ما که حدود 20سال است در حال تحقیق آکادمیک روی آن هستیم، به آدم‌هایی نیاز دارد که راه و چاه را بلد باشند. سرمایه‌گذاری 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 طرح‌های سازگار با محیط زیست استفاده می‌کنند سوبسیدهای ویژه‌ای دریافت می‌کنند یا به عنوان مثال عوارض خودروهای الکتریکی کمتر از اتومبیل‌های معمولی است.
 
در دنیا مثلاً وزارتخانه‌ای برای انرژی پاک وجود دارد؟
اگر حتی وزارتخانه‌ای برای این موضوع وجود نداشته باشد، به هرحال بودجه‌ای مشخص به آن اختصاص یافته است که در ایران چنین چیزی نداریم، اما در دانشگاه‌ها می‌بینیم که دانشجوهای این نسل به پروژه‌های کاربردی همچون محیط زیست، ساخت داروهای جدید درمان سرطان و... که برای جامعه مفیدتر است، علاقه زیادی دارند.

آیا بودجه مطالعات شما از دانشگاه تأمین می‌شود؟
مقداری از بودجه را از محل جوایزم هزینه می‌کنم و بخشی هم از محل گرنت بویژه سازمان سرآمدان علمی ایران و همچنین بنیاد ملی علم ایران تأمین می‌شود. دانشگاه هم یک بودجه جداگانه اختصاص می‌دهد و گاه نیز همکاری‌هایی با کشورهای دیگر داریم.
 
 شما هیچ وقت به مهاجرت فکر نکرده‌اید؟
  تقریباً هر سال یک پیشنهاد دارم ولی واقعاً مملکتم را دوست دارم و می‌خواهم بمانم. در دوران دفاع مقدس، مردم هر گوشه این مرزوبوم به خوزستانی‌ها کمک کردند، می‌خواهم بمانم و به مردم کشورم کمک کنم ولی به هرحال شرایط اقتصادی، تحریم، فیلترینگ و... گاه بسیار سخت و غیرقابل تحمل می‌شود و نمی‌توانم مانع رفتن برخی از نخبه‌ها شوم.
 
فیلترینگ موجود در کشور چقدر برای شما دردسرساز بوده است؟
واقعاً این نوع فیلتر باعث دردسر زیادی می‌شود. دسترسی ما به عنوان پژوهشگر به سایت‌های آموزشی بسته است و استفاده از فیلترشکن‌هایی که البته گاهی هم کار نمی‌کنند، باعث اتلاف وقت و انرژی ما می‌شود. همچنین فناوری‌های نوین همچون چت جی پی تی نیز تحت تحریم است و در واقع عدم دسترسی ما به محتوای علمی، عملاً مانعی برای توسعه محسوب می‌شود. تحریم دردسر بزرگی برای ماست و نمی‌توانیم به دستگاه‌های خوب و دقیق دسترسی داشته باشیم. گاه نیز رفت و آمد ما به کشورهای جهان با مشکل مواجه می‌شود.

رفع فیلتر گوگل پلی و واتس‌اپ گرهی از کار شما باز کرد؟
بله، با رفع فیلتر واتس‌اپ، عملاً ارتباط ما با اساتید و شرکت‌های خارج از کشور بسیار راحت‌تر شده است.

انتطار دارید در گام دوم رفع فیلترینگ، از کدام پلتفرم‌ها رفع محدودیت شود؟
 ما برای فیلم‌های آموزشی شدیداً 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 می‌رود. همچنین سرعت بالاتر اینترنت و رفع فیلتر پلتفرم‌های آموزشی از جمله Coursera می‌تواند به ما کمک زیادی کند.

و سخن پایانی؟
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 می‌کنم و از دانشجویان گروهم که با تلاشهای شبانه روزی  باعث انجام و پیشرفت پروژه ها شدند صمیمانه سپاسگزارم.

بــــرش

جوایز کسب‌شده
 جزو دانشمند برتر ۱ درصد ISI از سال ۲۰۱۶ تاکنون
 کسب رتبه اول پژوهش‌های بنیادی جشنواره جوان خوارزمی سال ۱۳۸۹
 هشتمین المپیاد دانشجویی مدال طلا سال ۱۳۸۲
 پژوهشگر برتر جوان منتخب فرهنگستان علوم  سال۱۳۹۴
 شیمیست معدنی منتخب سال ۱۴۰۳ توسط انجمن شیمی ایران
 برگزیده منتخب دانشکده شیمی دانشگاه شریف مراسم ۵۰ سال تأسیس دانشگاه
 دانشمند منتخب کشور‌های ECO 2017