فهرست مطالب

مقدمه :1

کودک و اسباب‌بازی.. 1

تکامل حواس... 1

دوره نوزادی.. 2

دنیای کودکی.. 2

معیارهای درست.. 3

مقدمه :

کودک و اسباب‌بازی

روان‌شناسان کودک و محققان تربیتی تأکید دارند ​بازی‌ها و اسباب‌بازی‌ها با تقویت حواس، هوش و ادراکات کودکان، به دنیای حال و آینده آنها شکل می‌دهند و از همین روست که اگر درست انتخاب و در دسترس‌شان گذاشته شود اثراتی سازنده خواهند داشت، وگرنه مخرب و زیانبار خواهند بود. چه نکات و ویژگی‌هایی را باید در نظر گرفت تا اسباب‌بازی‌های خریداری شده برای آنها نه تنها مفید، بلکه در صورت امکان سازنده و پرورش‌دهنده باشد؟ صرف‌نظر از ویژگی‌های مفید و سازنده، آیا عوامل دیگری نیز در خرید و استفاده از اسباب‌بازی‌ها دخیل​اند؟ انتخاب اقتصادی یا آموزشی والدین مهم است یا علاقه صرف کودکان؟ هر نوزاد یا کودکی، در مراحل متفاوت رشد خود به چه وسایلی علاقه و توجه نشان می‌دهد؟

تکامل حواس

برخی احساس‌ها و ادراکات نوزاد انسان طی همان دوره زندگی در رحم مادر، مراحل تکامل را پشت سر می‌گذارند؛ گوش و توان شنوایی از این دسته حواس است.

جغجغه، عروسک‌های ​صدادار، وسایل و اسباب‌بازی‌های موزیکال و ریتمیک با صدای آرام، نه بلند، و نوایی آرامش‌بخش، لوازم مفیدی برای مواقع بیداری او یا ساکت کردنش​ هنگام گریه است.

برخی دیگر از حواس همچون بینایی پس از تولد شکل بایسته‌ای به خود می‌گیرد. در یکی دو هفته پس از تولد، نوزادان ابتدا فقط رنگ‌های تند و با کنتراست زیاد را در فواصل نزدیک تشخیص می‌دهند نه رنگ‌های میانی و ملایم یا فواصل دور را؛ آویزهایی با رنگ‌های شاد قرمز و سبز که روی گهواره آنها در حرکت است می‌تواند توجه آنها را جلب کند. کم‌کم او می‌تواند با گرفتن اشیا حس لامسه را با کنجکاوی خود درآمیزد و هر دو را تقویت کند. بنابراین باید لوازمی را در اختیارش گذاشت که خطری نداشته باشد و با سن او نیز متناسب باشد.

دوره نوزادی

ایمنی و بی‌خطر بودن وسایل قابل دسترس یکی از نکاتی است که در همه مراحل کودکی باید هنگام تهیه اسباب‌بازی نیز مورد توجه بزرگ‌ترها قرار گیرد. از آنجا که نوزادان بسرعت علاقه وافری به مکیدن و به دهان بردن اشیا پیدا می‌کنند، بهداشتی و قابل شست‌وشو بودن آنها نیز اهمیت بسیار دارد. وسایلی با رنگ‌های روشن، نرم، لطیف و بزرگ‌تر از دهان با صداهای آرام و توجه‌برانگیز از جمله اسباب‌بازی‌ها و عروسک‌ها و آدمک‌ها، برای چنین دوره‌ای مناسب هستند​.

دنیای کودکی

وقتی واحد شمارش عمر فرزندتان همراه با ماه به سال نیز متصل می‌شود باید به فکر سرگرمی همراه با آموزش و تقویت خلاقیت او بود. او می‌تواند بنشیند و وسایل اطرافش را جابه جا کند، می‌تواند راه برود و توپی را از این‌سو به آن سو بیندازد یا اسبابی چرخدار مثل روروک، ماشین پلاستیکی و… را هل دهد یا به دنبال خود بکشد. ویژگی جابه‌جایی و حرکت برای خرید و تهیه اسباب‌بازی در اولین سال زندگی نه‌تنها اولویت دارد بلکه از آن پس نیز در اغلب موارد باید تکرار شود تا تنبلی جای تحرک را نگیرد. در​ دو یا سه سالگی درک بیشتر دنیای اطراف، به ویژگی​های دیگر​ اسباب‌بازی‌ها​ اضافه می‌شود.

کتاب‌های جذاب، پازل‌ها، مکعب‌ها، حیوانات یا پرندگان ساخته شده از مواد سبک، ابزار کوک شدنی یا دارای باتری برای حرکت‌کردن یا پخش اصوات و مانند اینها علاوه بر سرگرمی، قابلیت‌های آموزشی و خلاقانه را در او افزایش می‌دهد.

از این به بعد آنچه او را علاقه‌مند کند، حس خلاقیتش را برانگیزد، به عواطف و درک او شکل بهتری دهد، روش‌ها و راهکارها را آموزش دهد، با دیگران همراهش کند، همکاری با همبازی‌ها را به او بیاموزد و به حرکت و کنش وادارد، مفید است.

وسایل نقاشی غیرسمی، توپ‌های بادی، بازی‌های محوطه باز چون سرسره و طناب‌کشی، لوازم کوچک شده دنیای بزرگ‌ترها مثل لوازم خانگی یا قطارها و خودروها و… از جمله اسباب‌بازی‌هایی است که ​ تقویت این موارد را تقویت می​کند .

معیارهای درست

آگاهان و متخصصان پرورشی می‌گویند اشکال بسیاری از والدین هنگام تهیه اسباب‌بازی نگاه از دید خودشان است نه نگاه از منظر بچه‌ها. آنها که اولین فرزندشان را به دنیا می‌آورند بر حسب علاقه و شوق خود، گاهی اطراف کودک را پر از اسباب‌بازی‌های جورواجوری می‌کنند که به جای سرگرم شدن کودک، او را سردرگم می‌کند.

برخی با خرید اسباب‌بازی‌های گران‌قیمت مدام دغدغه خراب نشدن آن را به کودک گوشزد می‌کنند و ترس از خرابی و ناراحتی حاصل از آن را در دل وی می‌کارند. دسته‌ای دیگر به علایق، سلایق یا حتی خاطرات خود از اسباب‌بازی‌ها توجه دارند نه علاقه کودک. حتی بعضی مواقع ممکن است توجه کودک به نوع خاصی از این اسباب‌های‌بازی از دید والدین نادرست پنداشته شود.

به عنوان مثال هنوز بسیارند والدینی که خرید عروسک برای پسربچه‌ها یا توپ و اسباب‌بازی اصطلاحا پسرانه برای دختربچه‌ها را اشتباه می‌پندارند!

توجه به ایمنی، سلیقه و علاقه کودکان، سن و سالشان، درک و هوش متفاوت آنها، امکان خراب‌کردن، تنوع رنگ و شکل و حتی ابعاد، جذابیتش برای کودک، قابلیت پرورش مهارت‌هایی چون تخیل یا آموزش همراه با سرگرمی، امکان مشغولیت با بازی، تجربه‌اندوزی، ارزانی آن و… از جمله نکات مناسب برای تهیه اسباب‌بازی است.

اگر می‌خواهید کودکتان به واسطه سرگرمی با اسباب بازی درک بهتری از بسیاری مسائل پیرامونش نیز به​دست بیاورد، باید قدرت تشخیص معیارهای نادرست را از درست در خود و کودکتان تقویت کنید. یک راه قضاوت در این باره از نگاهی به اسباب‌بازی کودکان در خانواده‌ها معلوم و آشکار می‌شود

منبع :

www.asemankafinet.ir

تحقیق کامل درباره طرح توجیهی و کارافرینی چیست ؟

www.asemankafinet.ir

فهرست مطالب

تحقیق کامل درباره طرح توجیهی و کارافرینی چیست ؟. 1

معرفی :1

اما توضیحاتی در مورد بخش های مختلف یک گزارش توجیهی.. 2

مطالعات بازار2

۱- روش روند گذشته یا تداوم روند قبلی.. 2

۲- روش سطح مصرف یا مصرف سرانه. 3

۳- روش ضریب مصرف.. 3

۴- فرایند مارکو (Markov Process)4

۵- روش روند متغیر. 4

توجیه پذیری فنی.. 5

تجزیه و تحلیل مالی.. 6

منابع :7

معرفی :

طرح توجیهی معادل واژه انگلیسی Feasibility Study Report می باشد و عبارتست از گزارشی که توجیه پذیری یک طرح را از جنبه های مختلف بازار، فنی و مالی مورد بررسی و مطالعه قرار می دهد. بطور کلی یک گزارش توجیهی از سه بخش به شرح موارد ذیل تشکیل یافته است.

۱٫مطالعه بازار: معادل واژه انگلیسی Market Study بوده که جنبه های مختلف بازار محصول (محصولات) طرح از جمله عرضه، تقاضا، کمبود، بازار هدف و … را مورد مطالعه قرار می دهد.

۲٫توجیه پذیری فنی: معادل واژه انگلیسی Technical Feasibility بوده که جنبه های فنی طرح از جمله فن آوری، ظرفیت، محل اجرا، ماشین آلات و تجهیزات تولید و ساختار اجرائی طرح را مورد بررسی قرار می دهد.

۳٫تجزیه و تحلیل مالی: معادل واژه انگلیسی Financial Analysis بوده و جنبه های مختلف مالی و سودآوری طرح را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد.

اما توضیحاتی در مورد بخش های مختلف یک گزارش توجیهی

مطالعات بازار

نخستین مرحله از فرایند بررسی توجیه پذیری هر طرحی مربوط به مطالعات بازار آن می باشد. هر طرحی با توجه به ماهیت آن دارای محصولات یا خدمات (که در حالت کلی محصول نامیده می شود) گوناگونی می باشد که هدف از اجرای آن طرح، ارائه محصول به بازار مصرف است. براین اساس پس از شناسایی بازارهای مصرف محصول و تعیین بازار هدف مورد نظر بایستی به بررسی همه جانبه این بازار اهتمام ورزید. مهم ترین مواردی که در مطالعات بازار طرح ارائه می گردد شامل تعیین آمار مربوط به میزان تولید، واردات، صادرات و مصرف محصول مورد نظر در طی سالهای مختلف در کشور و همچنین پیش بینی این موارد در طی سالهای آتی می باشد.

پیش بینی تقاضا به عنوان یکی از مهمترین ارکان مطالعه بازار می باشد. بطوریکه با استناد به پیش بینی های انجام شده تحلیل وضعیت آینده صنعت مورد بررسی صورت می پذیرد. روش های مختلفی برای پیش بینی تقاضا در سالهای آتی وجود دارد که انتخاب روش مورد نظر متأثر از دو عامل زیر می باشد.

۱٫نوع محصول به لحاظ مصرفی، واسطه ای، سرمایه ای بودن

۲٫آمار و اطلاعات در دسترس

در ادامه روش های مختلف پیش بینی تقاضای محصول در طی سالهای آتی ارائه شده است.

۱- روش روند گذشته یا تداوم روند قبلی

در این روش با فرض این که روند تغییر پارامتر موردنظر درآینده، مشابه روند سالهای گذشته خواهد بود، از رشد متوسط سالهای قبل جهت پیش بینی میزان پارامتر استفاده می شود. مزیت اصلی این روش سهولت استفاده از آن می باشد، اما نباید این نکته را از ذهن دور نگاه داشت که در بسیاری از موارد، صرف استناد به روند سالهای گذشته می تواند گمراه کننده باشد. زیرا تغییرات و تحولات تکنولوژیکی، فرهنگی و سلیقه ای و تحولات جمعیتی باعث تأثیر در روند تغییر پارامتر مورد نظر خواهد شد.

۲- روش سطح مصرف یا مصرف سرانه

در این روش که بطور عمده جهت پیش بینی تقاضای محصول در سالهای آتی استفاده می شود، متوسط نرخ رشد مصرف سرانه در سالهای گذشته محاسبه می شود. پیش بینی تقاضا با لحاظ کردن متوسط نرخ رشد سرانه و نرخ رشد جمعیت بدست می آید.

که در آن:

A جمعیت کنونی

P نرخ رشد جمعیت

n سال مورد محاسبه

C مصرف سرانه در سال پایه

R نرخ رشد مصرف سرانه

X تقاضا

روش فوق زمانی استفاده می شود که امکان استناد به شاخص مصرف سرانه در مطالعه وجود داشته باشد.

۳- روش ضریب مصرف

این روش پیش بینی تقاضا برای کالاهای واسطه ای که از آنها برای تولید کالای دیگر استفاده می شود، مناسب می باشد. بطوری که با در اختیار داشتن ضریب مصرف محصول مورد بررسی در بخش های مصرف کننده محصول و پیش بینی تولید کالایی که از محصول مورد بررسی استفاده می نماید می توان به تقاضای محصول مورد بررسی دست یافت. روش فوق در مواردی که امکان تعیین ضریب مصرف محصول فراهم باشد و همچنین امکان پیش بینی تولید کالای مصرف کننده محصول در سالهای آینده فراهم باشد، مناسب می باشد.

۴- فرایند مارکو (Markov Process)

در این روش با استفاده از نظرسنجی، برای کالاهای جدید یا نوع خاصی از کالاهای موجود که نیازمند بررسی رفتار مصرف کنندگان محصول اعم از افراد یا گروههای درآمدی و یا صنایع مصرف کننده محصول واسطه ای می باشد می توان از روش فرایند مارکو استفاده کرد. در این روش از طریق پرسشنامه، مطالعه میدانی و یا مصاحبه می توان به نظر سنجی پیرامون تقاضای کالای مورد بررسی پرداخت.

۵- روش روند متغیر

در این روش به دلایل تغییر در شرایط اقتصادی و اجتماعی و نیز تحول الگوهای مصرفی ناشی از آنها، بررسی روند تغییرات مصرف یک کالای معین برحسب مورد در ارتباط با تغییر درآمد ملی (یادرآمد سرانه) و یا هریک از اجزای تشکیل دهنده آن نظیر سرمایه گذاری ملی (دولتی، خصوصی) مصرف ملی (دولتی، خصوصی) و … و یا اعتبارات خاص برنامه ای و بودجه خانوار انجام می شود. مقادیر پیش بینی شده برای درآمد ملی و یا هرکدام از پارامترهای فوق را به ترتیب از گزارش های مربوط به برنامه های عمرانی بودجه دولت، بانک مرکزی و سایر سازمان های ذیربط دولتی و ملی می توان تهیه نمود.

در این روش برای تحلیل ارتباط و مقایسه بین روند مصرف کلای مورد بررسی یا روند تغییرات درآمد ملی و یا هر پارامتر دیگر و طریق تناسب ساده و با رابطه همبستگی (Regression) استفاده می شود. در روش تناسب ساده چون میزان روند تغییرات مصرف کالا و روند تغییر پارامتر انتخابی در دوره گذشته معلوم هستند لذا با معلوم بودن روند آینده پارامتر انتخابی، میزان روند تغییرات مصرف کالا در آینده برآورد خواهد شد. از رقم بدست آمده به همان شکلی که در روش قبلی ذکر شد برای پیش بینی میزان تقاضای محصول در آینده استفاده می شود.

بررسی میزان تولیدات محصول شامل گردآوری آمار و اطلاعات مربوط به تولیدات شرکت هایی است که درحال حاضر درحال ارائه این محصول می باشند و در حالت کلی بعنوان رقیب محسوب می گردند. پس از تعیین میزان عرضه محصول که برابر تولید باضافه واردات می باشد بایستی آمار و ارقام مربوط به شرکت ها و یا جمعیت مصرف کننده محصول مورد نظر بررسی و ارائه گردد تا از مقایسه میزان عرضه و تقاضای محصول، تعیین گردد که آیا محصول تولیدی دارای بازارمصرف می باشد و یا خیر؟

درصورت اشباء بازار داخل کشور جهت ارائه محصول که نشانگر حضورتعداد زیادی از شرکت های مشابه و یا عدم وجود بازار مصرف داخلی می باشد بایستی به صادرات محصول مورد نظر توجه داشت که براین اساس لازم است تا مطالعات بازار در سطح گسترده تری (جهانی) بررسی گردد. همچنین درصورت اشباء بازارجهانی و وجود رقبای بین المللی متعدد، تنها راه ممکن جهت حضور در این بازار تولید محصول با کیفیت بسیار بالا و قیمت پایین و انجام فعالیات های بازرگانی و تبلیغاتی در سطحی بسیار گسترده می باشد.

نتیجه مطالعات بازار طرح توجیهی، پاسخگویی به سئوالات ذیل می باشد:

− آیا برای ارائه محصول تولیدی، بازار مصرف مناسب و مطلوبی در داخل و یا خارج کشور وجود دارد؟

− نحوه ورود به این بازار چگونه است؟

− کیفیت و کمیت ارائه محصول به بازار مصرف بایستی دارای چه شرایطی باشد؟

− چه پارامترهای در بازار مصرف محصول تأثیر گذار است؟

− ریسک ورود به بازارهای داخلی و خارجی به چه میزان است؟

− آیا در سالهای آتی وضعیت بازار به همین منوال باقی خواهد ماند؟

توجیه پذیری فنی

توجیه پذیری طرح از لحاظ امکان اجرای آن در بخش توجیه پذیری فنی گزارش توجیهی مورد بررسی قرار می گیرد. در این بخش بررسی های اولیه ای که درخصوص نحوه اجرای طرح تحت عنوان فاز یک طراحی انجام گرفته ارائه می گردد. طراحی فازیک دارای اطلاعات کلی می باشد و حاوی اطلاعات بسیار ریز (Detail) همانند آنچه در فاز دو طراحی است، نمی باشد. این اطلاعات شامل مشخصات زمین محل اجرای طرح، دانش فنی پروژه، ظرفیت، نحوه اجرای عملیات ساختمانی، محوطه سازی و راه سازی، ماشین آلات و تجهیزات مورد نیاز تولیدی، تأسیسات و سایر مواردی است که تحت عنوان هزینه های ثابت سرمایه گذاری مدنظر قرار گرفته است.

کلیه اطلاعات فنی اجرای طرح در مراحل احداث و بهره برداری در این بخش از گزارش توجیهی ارایه می گردد. در این بخش اطلاعات مربوط به هزینه های سرمایه گذاری که شامل هزینه های ثابت سرمایه گذاری، هزینه های قبل از بهره برداری و سرمایه در گردش می باشد بایستی همراه با مستندات (Performa) قابل ارائه در بانک و سایر نهادهای مربوط ارائه و بررسی گردد. همچنین محاسبات مربوط به هزینه های سالیانه تولید که شامل هزینه های تأمین مواد اولیه، سوخت، پرسنلی، استهلاک، هزینه های تأمین مالی، هزینه های اداری و خدماتی و غیره می باشد نیز در این بخش ارائه خواهد گردد. در این بخش زمان بندی و نحوه اجرای طرح بصورت کلی و مرحله به مرحله تشریح می گردد. نتایج مذاکرات با سایر شرکت هایی که بعنوان تأمین کننده تجهیزات و پیمانکار ساخت و بهره برداری بخش های مختلف طرح می باشند با مستندات مربوط در این بخش ارائه می گردد.

ارائه بررسی های فوق الذکر همراه با مدارک مستدل نشان دهنده امکان پذیری اجرای طرح از دیدگاه مسائل فنی می باشد.

اطلاعات جمع آوری شده در بخش مطالعات فنی طرح بعنوان خوراک بخش تجزیه و تحلیل مالی گزارش توجیهی می باشد و بر این اساس بایستی بصورت کامل و دقیق محاسبه و ارائه گردد.

تجزیه و تحلیل مالی

هدف نهایی از اجرای هر طرحی کسب درآمد و سود از محل فروش محصول و یا ارائه خدمات می باشد. اما سئوال بسیار مهم این است که دستیابی به چه مقدار سود به صرفه است و در صورت دست یابی به چه مقدار درآمدی، سهامدار از سرمایه گذاری خویش منفعت لازم را کسب نموده است. لذا جهت دست یابی به معیار و شاخص مناسب جهت تعیین سوددهی و یا عدم سوددهی طرح ها، یک سری شاخص های مالی و اقتصادی در طی سال های گذشته از جانب کارشناسان و اقتصاد دانان بزرگ تعریف و مورد استفاده قرار گرفته است.

هدف از تجزیه و تحلیل مالی طرح در گزارشات توجیهی، دست یابی به شاخص های مالی و اقتصادی جهت حصول تصمیم مقتضی است. خوراک لازم بمنظور محاسبه شاخص های مالی و اقتصادی هزینه های سرمایه گذاری و هزینه های تولید می باشد که در بخش مطالعات فنی گزارش پیش بینی و ارائه گردیده است. در این بخش از گزارش با استفاده از هزینه های سرمایه گذاری، هزینه های تولید، درآمد سالیانه پیش بینی شده برای طرح و سایر مبانی و مفروضات مورد نیاز جهت انجام محاسبات، صورت حساب سود (زیان)، صورت گردش وجوه نقد، ترازنامه پیش بینی شده و سایر جداول مالی و اقتصادی که جهت محاسبه شاخص ها مورد استفاده قرار می گیرد تهیه و تنظیم می گردد.

پس از تشکیل جداول مالی و اقتصادی، شاخص های مهم تأثیر گذار در تصمیم گیری جهت اجرا و یا عدم اجرای طرح با استفاده از فرمول های مربوط محاسبه و بمنظور اتخاذ تصمیم مناسب ارائه می گردد. در این زمینه لازم به ذکر است که اهداف و شاخص های تعریف شده در تحلیل های مالی و اقتصادی بایکدیگر متفاوت می باشد.

تحلیل مالی و تحلیل اقتصادی دو راه اصلی برای آزمون مطلوبیت یک طرح هستند. ابزارهای بکار گرفته شده برای انجام این دو آزمون متفاوت نیستند، اما رویکرد و نگرش آنها تفاوت اساسی دارد. ارزیابی مالی با جریانهای هزینه و فایده از دیدگاه یک سرمایه گذار (بنگاه یا فرد) و ارزیابی اقتصادی با جریانهای هزینه و فایده اجتماعی سروکاردارند. در نتیجه تحلیل ها یا آزمونهای اقتصادی نسبت به مالی از دیدگاه وسیع تری هزینه ها و فایده ها را لحاظ می کنند. یک بنگاه یا فرد به هنگام سرمایه گذاری به منفعت مالی و ثبات منفعت توجه دارد، در حالیکه جامعه یا دولت به هدف های گسترده تری نظیر افزایش درآمد ملی، اشتغالزایی، ریشه کنی فقر و فایده های معطوف به یک جامعه به طور کلی می اندیشد. در نتیجه هدف های دو آزمون متفاوت است. لذا چنانچه هدف ارزیابی میزان منفعت طرح برای جامعه و از دیدگاه ملی باشد (مانند طرح های ملی)، ارزیابی اقتصادی به کار می آید.

منابع :

بهترین سایت تحقیق و مقاله در اینترنت با ادرس

www.asemankafinet.ir

موضوع :

سوخت هیدوژنی

www.asemankafinet.ir

فهرست مطالب

سوخت هیدورژنی.. 1

هیدروژن. 1

ویژگی‌های درخور نگرش... 1

کاربردها2

تاریخچه. 3

پیدایش... 3

ترکیبات.. 3

حالتها4

ایزوتوپ ها4

هشدارها5

سامانه ‌هايي كه براي ذخيره هيدروژن توسعه يافته‌اند، عبارتند از:6

پردازنده های سوخت چگونه کار می کنند؟. 7

هدف پردازنده های سوخت.. 8

مبدل گازی (steam reformer)8

بازسازی متانول. 8

پردازنده سوخت و سلول سوختی.. 10

جنبه های منفی پردازنده های سوخت.. 10

آلودگی.. 10

بازده11

تحقيق و توسعه. 12

مسائل ايمني.. 12

اقتصاد هيدروژن. 12

منابع :13

سوخت هیدورژنی

هیدروژن

هیدروژن یا آبزا، یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است كه با حرف H و عدد اتمی ۱نشان داده شده است. هیدروژن عنصری بی رنگ، بی بو، غیر فلز، یک ظرفیتی و گازی دو اتمی، با خاصیت شعله وری فوق العاده بالا است. هیدروژن سبک‌ترین و فراوانترین عنصر در جهان بوده و در آب و نیز در تمامی ترکیبات آلی و موجودات زنده یافت می‌شود. هیدرژن قابلیت واکنش شیمیایی با بیشتر عناصر را دارد. ستارگان در توالی اصلی خود به وفور از هیدروژن در حالت پلاسمایی تشکیل شده اند. این عنصر در تولید آمونیاک، به‌عنوان یک گاز بالا برنده، یک سوخت جایگزین و اخیرا به‌عنوان منبع انرژی مورد استفاده پیلهای سوختی قرار می‌گیرد.

در آزمایشگاه، از واکنش اسیدها بر فلزهایی مثل روی، بدست می‌آید. اما برای تولید در حجم زیاد از الکترولیز آب که معمول‌ترین روش است، استفاده می‌شود. اکنون دانشمندان سعی دارند تا روش‌های جدیدی را بوجود آوردند که از جلبک‌های سبز برای تولید هیدروژن استفاده نمایند.

ویژگی‌های درخور نگرش

هیدروژن سبک‌ترین عنصر شیمیایی بوده با معمول‌ترین ایزوتوپ آن که شامل تنها یک پروتون و الکترون است. در شرایط فشار و دمای استاندارد هیدروژن یک گاز،2H، دو اتمی با نقطه جوش27/20° K و نقطه ذوب 02/14° K را می سازد. در صورتیکه این گاز تحت فشار فوق العاده بالایی، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی وجود دارد، قرار گیرد مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در می‌آید. اما در فشارهای بسیار پایین مانند شرایطی که در فضا یافت می‌شود، به این علت که هیچ راهی برای ترکیب اتمهایش وجود ندارد، هیدروژن تمایل دارد تا بصورت اتم‌های مجزا در آمده؛ابرهای 2H (هیدروژنی) تشکیل می‌شود که به شکل گیری ستارگان نیز مرتبط است.

این عنصر نقش بسیار حیاتی در تأمین انرژی جهان از طریق واکنش پروتون-پروتون و چرخه کربن-نیتروژن به عهده دارد(اینها فرآیندهای هم جوشی هسته‌ای هستند که با ترکیب دو اتم هیدروژن به یک اتم هلیم، مقدار بسیار عظیمی از انرژی آزاد می‌کنند.)

کاربردها

به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در فرآیند هابر (Haber Process) صنعت نیاز است، مقدار قابل توجهی در  تولید آمونیاک، هیدروژنه کردن چربی‌ها و روغن‌ها، و تولید متانول. سایر مواردی که نیازمند هیدروژن است عبارت‌اند از:

آلکیل زدایی آبی (هیدرودیلکیلاسیون hydrodealkylation)، گوگردزدایی آبی (هیدرودیسولفوریزاسیون، hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking)

تولید اسید هیدروکلریک،جوشکاری،سوخت‌های موشک و احیاء سنگ معدن فلزی؛

هیدروژن مایع در تحقیقات سرما‌شناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار می‌رود؛

تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید می‌شود در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا به‌عنوان عامل بالا برنده در بالون‌ها و کشتی‌های هوایی مورد استفاده قرار می‌گرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.

دوتریوم به‌عنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیت‌های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، و ترکیبات دوتریوم در شیمی و زیست‌شناسی در مطالعات تأثیرات ایزوتوپ، مورد استفاده واقع می‌شوند.

تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقه بندی شده در علوم زیست‌شناسی است که به‌عنوان یک منبع تشعشع در رنگهای نورانی کاربرد دارد.

هیدروژن می تواند در موتورهای درون سوز سوخته شود و یا در پیلهای هیدروژنی انرژی بصورت برق تولید کند.تاکنون چند خودرو آزمایشی توسط شرکتهای مختلف اتومبیل سازی از جمله BMW(موتور گرمایی) و Mercedes Benz ،Toyota ،Opel و ... (پیل هیدروژنی) تولید شدند. پیل‌های سوختی هیدروژنی، به‌عنوان راه کاری برای تولید توان بالقوه ارزان و بدون آلودگی، مورد توجه قرار گرفته است.

تاریخچه

هیدروژن (در زبان فرانسه به معنی سازنده آب و واژه یونانی hudôr یعنی "آب" و gennen یعنی "تولید کننده") برای اولین بار در سال ۱۷۷۶به‌وسیله هنری کاوندیش به‌عنوان یک ماده مستقل شناخته شده، آنتونی لاوازیه نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد.

پیدایش

هیدروژن فراوان ترین عنصر در جهان است بطوریکه ۷۵٪جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از ۹۰٪اتم‌های تشکیل دهنده آنها اتم‌های هیدروژن است.

این عنصر به مقدار زیاد و به فور در ستارگان و سیارات غولهای گازی یافت می‌شود. به نسبت فراوانی زیاد آن در جاهای دیگر، هیدروژن در اتمسفر زمین بسیار رقیق است(۱ppm برحسب حجم). متعارف‌ترین منبع برای این عنصر در زمین آب است که از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن (H2O) ساخته شده است.

منابع دیگر عبارتند از بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام تمام موجودات زنده شناخته شده وجود دارند، زغال،سوخت فسیلی و گاز طبیعی. متان (CH4)، که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است که اهمیت منابع آن رو به افزایش است.

هیدروژن از چندین راه مختلف بدست می‌آید:

 عبور بخار از روی کربن داغ، تجزیه هیدروکربن به‌وسیله حرارت، واکنش هیدروکسید سدیم یا پتاسیم بر آلومینیوم، الکترولیز آب یا از جابجایی آن در اسیدها توسط فلزات خاص.

هیدروژن تجاری در حجم های زیاد معمولاً به‌وسیله تجزیه گاز طبیعی تولید می‌شود.

ترکیبات

هیدروژن سبک ترین گاز ها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود می‌آورد. هیدروژن دارای عدد اکترونگاتیویته ۲.۲است پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را می‌سازد که عناصر غیر فلزی تر و عناصر فلزی تری وجود داشته باشند. در این حالت(غیر فلزی) تشکیل دهنده‌ها, هیدریدها نامیده می‌شوند، که هیدروژن یا بصورت یونهای -H یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یونهای + Hبصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در می‌آیند بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود دارند. هر دوی اینها تولید اسید می‌کنند. لذا حتی در یک محلول اسیدی می‌توان یونهایی مثل+ O۳H را دید که گویی پروتونها محکم به چیزی چسبیده اند.

هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و تولید آب می‌کند، که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد می‌کند که، باعث انفجار در هوا می‌گردد. به تولید اکسید دوتریوم یا O۲D، که معمولاً آب سنگین گفته می‌شود می انجامد. همچنین هیدروژن با کربن یک سری ترکیبات گسترده‌ای را بوجود می‌آورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده، این ترکیبات را ترکیبات آلی می‌نامند، و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات شیمی آلی گفته می‌شود.

حالتها

در شرایط عادی گاز هیدروژن ترکیبی از دو نوع متمایز مولکول است که با هم از نظر جهت چرخش الکترون‌ها و هسته تفاوت دارند. این دو شکل به نام ارتو- و پارا- هیدروژن معروفند. (این مورد با ایزوتوپ‌ها فرق می‌کند به پاراگراف بعد توجه کنید.) در شرایط استاندارد هیدروژن معمولی ترکیبی از ۲۵٪شکل پاراو ۷۵٪شکل ارتو است. شکل ارتو را نمی‌توان بصورت حالت خالص آن تهیه کرد. این دو مدل هیدروژن از نظر انرژی با هم متفاوتند که این مسئله موجب می‌گردد، تا خصوصیات فیزیکی آنها کمی متفاوت باشد. مثلاً نقطه ذوب و جوش پاراهیدروژن تقریباً 0.1K ° پایین تر از ارتوهیدروژن است.

ایزوتوپ ها

پروتیوم , معمولی ترین ایزوتوپ  هیدروژن فاقد نوترون است گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دوتریوم دارای یک نوترون و تریتیوم رادیو اکتیویته دارای دو نوترون، وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(1H-) و دیتریوم(2H-,D ) هستند. دیتریوم شامل۰.۰۱۸۴- ۰.۰۰۸۲٪ درصد کل هیدروژن است (IUPAC)؛ نسبتهای دیتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام می‌گردد. تریتیوم(T یا 3H-)، یک ایزوتوپ پرتوزا (رادیواکتیو) دارای یک پرتون و دو نوترون است. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپ‌های آن اسمهای مختلفی دارند. به نظر منطقي مي رسد.

هشدارها

هیدروژن گازی است با قدرت افروزش بسیار زیاد. این گاز همچنین به شدت با کلر و فلوئور واکنش نشان می‌هد. O۲D، یا آب سنگین برای بسیاری از گونه‌ها سمی است. اما مقدار قابل توجهی از آن برای کشتن انسان لازم است.

سوخت هیدروژنی                                       

در ساليان اخير توجه به كار بر روي هيدروژن به عنوان جايگزين سوختهاي معمول افزايش يافته است.

موانع علمي اين امر كه به موانع اقتصادي آن دامن زده است موجب شده كه كمتر از آن به عنوان سوخت ياد شود ولي تحقيقات علمي همچنان ادامه دارد در مقايسه با سوختهاي رايج ,هيدروژن حجم بالاتري را به دليل گاز بودن اشغال مي كند يكي از راههاي از بين بردن اين مشكل بكار بردن اتانول به عنوان حامل هيدرژن است .هيدروژن همراه با اتمهاي كربن اتانول حمل ميشود و سپس از آن آزاد شده و در اختيار سلول سوختي قرار ميگيرد .(اين مواد در ماشين هاي اتانول سوز نيز ميسر است . )

هيدروژن ,منبع نويد بخشي براي تامين انرژي در سوختهاي آينده بشمار مي آيد ,زيرا ميتوان آن را در پيلهاي سوختي به كار گرفت .از لحاظ نظري ,پيلهاي سوختي بازده تبديل انرژي بالاتري نسبت به تجهيزات احتراقي كنوني دارند.حتي اگر هيدروژن را به عنوان سوختي احتراقي به كار گيريم, هيچ دي اكسيد كربن خروجي مشاهده نخواهيم كرد.به هر حال هيدروژن مي بايد از ديگر منابع انرژي توليد و جدا وبه گونه اي ايمن استفاده شود.                                                                  

آزمایشات انجام گرفته در ایستگاه فضایی بین المللی می تواند حركت به سوی اقتصاد مبتنی بر هیدروژن را تسریع كند. تصور كنید برای سوخت گیری خودروتان به سمت جایگاه سوخت رسانی حركت می كنید، دهانه لوله سوخت رسانی را وارد مخزن سوخت خودرو می كنید، اما سوختی كه مصرف می كنید، از نوع سوخت های متداول نیست بلكه هیدروژن است. هیدروژن گازی بی رنگ و بی بو است كه از سوختن آن فقط بخار آب حاصل می شود كه سریع و بدون هیچ خطری توسط محیط اطراف جذب می شود. یك كیلوگرم از هیدروژن تقریباً سه برابر همین میزان بنزین انرژی آزاد می كند. و این در حالی است كه هیدروژن فراوان ترین عنصر طبیعت محسوب می شود! پس جای تعجب نیست كه چرا دانشمندان در تلاش اند تا راهی بیابند كه بتوان از هیدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كنند. ال ساكو مدیر مركز تولید مواد پیشرفته تحت جاذبه ضعیف (CAMMP) در دانشگاه نورسسترون بوستون كه زیر نظر ناسا مشغول فعالیت است در این زمینه می گوید: «ده ها شركت از جمله بزرگ ترین شركت های سازنده خودرو، موتورهایی را طراحی كرده اند كه از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می كند. این موتورها بسیار شبیه به موتورهای احتراق داخلی هستند كه ما امروزه به طور گسترده ای از آنها استفاده می كنیم. سلول های سوختی ( یكی دیگر از منابع ممكن برای تولید نیرو در خودروها ) نیز از هیدروژن استفاده می كنند. برای آنكه استفاده از این فناوری ها در زندگی روزمره ممكن شود، لازم است دانشمندان راهی برای ذخیره سازی و انتقال ایمن هیدروژن بیابند كه از لحاظ هزینه به صرفه بوده و با هزینه های استفاده از بنزین قابل مقایسه باشد.» اما انجام این كار چندان هم آسان نیست. گاز هیدروژن سبك و فرار است. مولكول های كوچك H2از طریق روزنه ها و شكاف ها و همچنین از طریق بست ها و شیرها بسیار سریع نشت می كنند و هنگامی كه از این طریق خارج شدند خیلی زود تبخیر می شوند. هیدروژن چهار برابر سریع تر از متان و ده برابر سریع تر از بخارهای بنزین نفوذ می كند. این مسئله در مورد حفظ ایمنی دستگاه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چرا كه قطرات هیدروژن بسیار سریع تبخیر شده و در محیط پراكنده می شوند و می توانند ایمنی سیستم را به خطر اندازند. این مسئله می تواند برای هر كسی كه می خواهد گاز هیدروژن را ذخیره كند، دردسرساز شود. هر چند كه هیدروژن مایع بسیار متراكم است و ذخیره سازی آن آسان به نظر می رسد، اما در عین حال ذخیره كردن آن می تواند مشكلاتی را نیز به همراه داشته باشد.

سامانه ‌هايي كه براي ذخيره هيدروژن توسعه يافته‌اند، عبارتند از:                                       

هيدروژن فشرده، هيدروژن مايع و پيوند شيميايي ميان هيدروژن و يك ماده ذخيره (براي مثال، هيدريد فلزات).                                           

با اين كه تاكنون هيچ سامانه حمل و نقل و توزيع مناسبي براي هيدروژن وجود نداشته، اما توانايي توليد اين سوخت از مجموعه متنوعي از منابع و خصوصيت پاك سوز بودن آن، هيدروژن را به سوخت جانشين مناسبي تبديل كرده است.                                                

هيدروژن يکي از ساده‌ترين و سبك‌ترين سوخت هاي گازي است که در فشار اتمسفري و دماي جوي حالت گاز دارد. سوخت هيدروژن همان گاز خالص هيدروژن نيست، بلكه مقدار كمي اكسيژن و ديگر مواد را نيز با خود دارد. منابع توليد سوخت هيدروژن شامل گاز طبيعي ، زغال سنگ ، بنزين و الكل متيليك هستند. فرآيند فتوسنتز در باكتري ها يا جلبك ها و يا شكافتن آب به دو عنصر هيدروژن و اكسيژن به كمك جريان الكتريسيته يا نور مستقيم خورشيد از آب، روش هاي ديگري براي توليد هيدروژن هستند.                                              

در صنعت و آزمايشگاه هاي شيمي، توليد هيدروژن به طور معمول با استفاده از دو روش شدني است: 1- الكتروليز

 2- توليد گاز مصنوعي از بازسازي بخار يا اكسيداسيون ناقص.

 در روش الكتروليز با استفاده از انرژي الكتريكي، مولكول‌هاي آب به هيدروژن و اكسيژن تجزيه مي‌شوند. انرژي الكتريكي را مي‌توان از هر منبع توليد الكتريسيته كه شامل سوخت هاي تجديد پذير نيز مي‌شوند، به دست آورد. وزارت نيروي آمريكا به اين نتيجه رسيده است كه استفاده از روش الكتروليز براي توليد مقادير زياد هيدروژن در آينده مناسب نخواهد بود.                           

روش ديگر براي توليد گاز مصنوعي، بازسازي بخار گاز طبيعي است. در اين روش، مي‌توان از هيدروكربن‌هاي ديگر نيز به عنوان ذخاير تامين مواد استفاده كرد. براي نمونه، مي‌توان زغال سنگ و ديگر مواد آلي (بيوماس) را به حالت گازي درآورد و آن را در فرآيند بازسازي بخار براي توليد هيدروژن به كار برد. از طرفي چون هيدروکربن هاي فسيلي محدود و رو به اتمام هستند، پس بهتر است ديد خود را به سمت استفاده از منابع تجديد شونده معطوف کنيم.

گاز هيدروژن مي تواند هم از منابع اوليه تجديد پذير و هم از منابع تجديد ناپذير توليد شود. امروزه توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد پذير به سرعت مراحل توسعه و رشد خود را مي پيمايد. اين در حالي است که توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد ناپذير به ويژه منابع فسيلي به علت محدود بودن اين منابع روز به روز کاهش مي يابد.

پردازنده های سوخت چگونه کار می کنند؟

این سلولها از هیدروژن و اکسیژن الکتریسیته تولید و تنها بخار آب ساتع می کنند. مشکل اصلی سلولهای سوختی هیدروژنی ، ذخیره و توزیع هیدروژن است.

هیدروژن، گازی با دانسیته انرژی زیاد نیست؛ یعنی در مقایسه با یک سوخت مایع مثل بنزین یا متانول انرژی کمی در واحد حجم دارد. لذا قرار دادن مقدار کافی هیدروژن در سلول سوختی یک ماشین هیدروژنی به منظور طی مسافتی معقول و منطقی دشوار به نظر می رسد. هیدروژن مایع، دانسیته انرژی خوبی دارد ، اما باید در دمای بسیار پایین و فشار زیاد نگهداری و ذخیره شود که نگهداری و حمل آن را مشکل می سازد.

سوختهای رایج و معمولی مثل گاز طبیعی ، پروپان ، بنزین وسوختهای  غیر رایج مانند متانول و اتانول ، همه در ساختار مولکولیشان هیدروژن دارند. اگر یک فناوری وجود داشت که هیدروژن را از این سوختها جدا و از آن برای سوخت رسانی به سلول سوختی استفاده می کرد می توان گفت مشکل ذخیره و توزیع هیدروژن به کلی برطرف می شد.این فنا وری در حال توسعه پردازنده سوخت یا مبدل (Reformer ) نام دارد. در این قسمت می آموزیم که مبدل گازی (Steam Reformer ) چگونه کار می کند.

هدف پردازنده های سوخت

وظیفه پردازنده های سوخت، تأمین هیدروژن خالص وابسته برای سلول سوختی ، با استفاده از یک سوخت است که آماده و دردسترس بوده و براحتی قابل حمل است. پردازنده های سوخت باید قادر باشند که این عمل را به روش بهینه و کارآمد با کمترین آلودگی انجام دهند؛ در غیر این صورت آنها مزایای استفاده از سلول سوختی را از بین می برند.

برای اتومبیلها، مسأله اصلی ذخیره انرژی است. برای اجتناب از مخزنهای سنگین و فشرده ، یک سوخت مایع به گاز ارجحیت دارد. شرکتهای مختلف روی پردازنده هایی برای سوختهای مایع مانند بنزین و متانول کار می کنند. بهترین سوختی که در کوتاه مدت توصیه می شود متانول است. در حال حاضر این سوخت بسیار شبیه بنزین، ذخیره و توزیع می شود.

برای خانه ها و ایستگاههای تولید برق، سوختهایی چون گاز طبیعی و پروپان مناسب ترند. بسیاری از خانه ها و ایستگاههای تولید برق قبلاً به منابع گاز طبیعی، لوله کشی و متصل شده اند. بعضی خانه ها نیز که لوله کشی نشده اند ، مخزن پروپان دارند.

بنابراین معقول به نظر می رسد که این سوختها را به هیدروژن تبدیل کرده تا در سلولهای سوختی ساکن استفاده شوند.

متانول و گاز طبیعی هردو می توانند در یک مبدل گازی (steam reformer) به هیدروژن تبدیل شوند. فناوری در حال توسعه، پردازنده سوخت یا مبدل (reformer) نام دارد. در این قسمت می آموزیم که مبدل گازی (steam reformer) چگونه کار می کند.

مبدل گازی (steam reformer)

 دو نوع مبدل گازی وجود دارد؛ یکی متانول را  و دیگری گاز طبیعی را بازسازی می کند.

بازسازی متانول

فرمول مولکولی متانول CH3OH است. هدف مبدل این است که حداکثر هیدروژن (H) ممکن را از این مولکول جدا کند طوری که میزان نشر آلاینده هایی چون کربن مونواکسید را به حداقل برساند.این فرآیند با تبخیر متانول مایع و آب آغاز می گردد. گرمایی که در فرآیند بازسازی تولید شده بود، برای این منظور (تبخیر) استفاده می شود. ترکیب بخار آب و متانول (متانول گازی) از یک اتاقک داغ حاوی کاتالیزگر عبور داده می شود.

هنگامی که مولکول های متانول به کاتالیزگر برخورد می کنند به مونواکسید کربن (CO) و گاز هیدروژن (H2) تجزیه می شوند:

CH3OH => CO + 2H2

بخار آب نیز به گاز هیدروژن و اکیسژن تجزیه می شود. این اکسیژن با CO ترکیب می شود تا CO2بسازد. با این روش، مقدار بسیار کمی CO آزاد می شود چرا که بیشتر آن به CO2  تبدیل شده است:

H2O + CO => CO2 + H2

 بازسازی گاز طبیعی

گاز طبیعی که بیشترین ماده ترکیبی آن متان(CH4) است ، با عملکردی مشابه پردازش می گردد. متان موجود در گاز طبیعی با بخار آب واکنش داده و گازهای مونواکسید کربن وهیدروژن، آزاد می کند:

CH4 + H2O => CO + 3H2

 همانند عملی که در بازسازی متانول انجام شد، بخار آب به گاز هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. اکسیژن با CO ترکیب شده و CO2حاصل می گردد:

 H2O + CO => CO2 + H2

 هیچ کدام از این ترکیبها ایده آل نیستند؛ مقداری از متانول یا گاز طبیعی و مونواکسید کربن بدون اینکه واکنش دهند باقی می مانند. این مواد در مجاورت یک کاتالیزگر با مقدار کمی هوا(برای تأمین اکسیژن) سوزانده می شوند. این عمل، بسیاری از ملکولهای CO باقی مانده را به CO2تبدیل می کند.

بسیاری روشهای دیگر ممکن است استفاده شود تا آلاینده های دیگری همچون گوگرد که ممکن است در گاز اگزوز باشند را پاک کنند.

به دو دلیل حذف کردن مونواکسید کربن از گاز اگزوز اهمیت دارد: اول اینکه اگر CO از سلول سوختی عبور کند ، کیفیت عملکرد و طول عمر سلول سوختی کاهش می یابد . دوم اینکه این گاز یک آلاینده کنترل شده است که بسیاری از ماشینها مجازند تنها مقدار بسیار کمی از آن را تولید کنند.

پردازنده سوخت و سلول سوختی

برای تولید برق، سیستم های مختلفی باید با هم کار کنند تا جریان الکتریکی خروجی را تأمین نمایند. یک سیستم معمولی از یک مصرف کننده الکتریکی (مثل اتاق خودرو یا موتور الکتریکی) یک سلول سوختی و یک پردازنده سوخت تشکیل شده است.

خودرویی که با سلول سوختی کار می کند را بررسی می کنیم. وقتی که شما پدال گاز(هیدروژن) را فشار می دهید، فعل و انفعالاتی به طور همزمان رخ می دهند.

●کنترل کننده موتور الکتریکی شروع به برقراری جریان در موتور الکتریکی کرده  و موتور الکتریکی نیز گشتاور بیشتری ایجاد می کند.

●در سلول سوختی، هیدروژن بیشتری واکنش می دهد، الکترونهای بیشتری تولید شده، در موتور و کنترل کننده الکتریکی جریان می یابند و نیاز بیشتر به انرژی را برطرف می کنند.

●پردازنده سوخت، متانول بیشتری را درون سیستم - که هیدروژن تولید می کند- پمپ می کند. پمپ دیگری  جریان هیدروژنی را که به سلول سوختی می رود افزایش می دهد.

 فعل و انفعالات متوالی مشابه ای نیز هنگامی که دراتاق، مصرف انرژی بالا می رود رخ می دهد. مثلاً وقتی سیستم تهویه روشن می شود برق خروجی سلول سوختی باید سریعاً افزایش یابد وگرنه چراغها کم نور می شوند تا اینکه سلول سوختی نیاز انرژی را تأمین کرده و افت ولتاژ را جبران نماید.

جنبه های منفی پردازنده های سوخت

پردازنده های سوخت زیانهایی نیز دارند. زیانهایی همچون آلودگی و تأثیر روی بازده کلی.

 آلودگی

اگرچه پردازنده های سوختی می توانند گاز هیدروژن را برای سلول سوختی با آلودگی بسیار کمتر از یک موتور درون سوز تأمین نمایند، مقدار قابل توجهی دی اکسید کربن (CO2) تولید می کنند. اگرچه این گاز یک آلاینده کنترل شده نیست، گمان می رود که در گرم شدن زمین (global warming) نقش داشته باشد.

اگر در یک سلول سوختی هیدروژن خالص استفاده شود ، تنها محصول فرعی آن ، آب (بخار آب) است. CO2  یا هیچ گاز دیگری تولید نمی شود. اما چون خودرو هایی با پردازنده های سوخت از سلول سوختی انرژی می گیرند، مقدار کمی از آلاینده های کنترل شده (مثل مونواکسید کربن) را تولید می کنند، نمی توان نام وسایل نقلیه پاک و غیر آلاینده (ZEVs : zero emission vehicles) را با با توجه به قوانین آلودگی کالیفرنیا بر آنها نهاد. هم اکنون فناوری های اصلی که تحت عنوان ZEV ها شناخته می شوند ، خودرو های الکتریکی با باتری و خودرو های هیدروژنی هستند.

به جای تلاش در جهت بهبود پردازنده های سوخت برای حذف آلاینده های کنترل شده از آنها، برخی شرکتها روی شیوه های جدیدی برای ذخیره یا تولید هیدروژن در وسیله نقلیه کار می کنند. Ovonic روی مخزنی از جنس هیدرید فلزی کار می کند تا هیدروژن را مثل اسفنجی که آب را جذب می کند، جذب کند. با این وسیله نیازی به مخزنهای پرفشار نیست و می توان ظرفیت هیدروژن وسیله نقلیه را افزایش داد.

Powerball Technologies درنظر دارد از گلوله های پلاستیکی کوچکی که مملو ازسدیم هیدرید می باشند استفاده کند. این توپها وقتی باز شده و به داخل آب انداخته شوند هیدروژن تولید می کنند. محصول فرعی این واکنش سدیم هیدرواکسید مایع بوده که یک ماده شیمیایی صنعتی رایج است.

بازده

زیان دیگر پردازنده های سوخت این است که بازده کلی ماشینی که با سلول سوختی کار می کند را کاهش   می دهند. پردازنده سوختی ازگرما وفشار برای کمک به انجام واکنشهایی که هیدروژن آزاد می کنند استفاده می کند.

بسته به نوع سوختی که به کار می رود و بازده سلول سوختی و پردازنده سوخت، بهبود بازده روی خودرو های بنزینی معمولی به طور آشکار کم است.برای این مقایسه بازده های ماشین بنزینی و ماشین با سلول سوختی و ماشین برقی را تحقیق کنید.

تولید هیدروژن از گیاهان و باکتری ها    همچنین گاز هيدروژن در اثر واکنش هاي تخميري ميکروارگانيسم هاي زنده، به ويژه باکتري ها و مخمر ها روي بيوماس، توليد مي شود. بيوماس از منابع اوليه تجديد پذير است که از موادي مانند علوفه، ضايعات گياهان و فضولات حيوانات به دست مي آيد. در روند توليد گاز هيدروژن، باکتري هاي بي هوازي با استفاده از پديده تخمير، مواد آلي و آب را به گاز هيدروژن تبديل مي کنند. براي توليد هيدروژن به وسيله باکتري ها دو نوع تخمير وجود دارد: يک نوع تخمير نوري است که در آن به منبع نور نياز است و نوع ديگر، تخمير در تاريکي است که نيازي به نور ندارد. در اين واکنش ها منابع کربني زيادي استفاده مي شود که همگي از بيوماس تامين مي شوند.                      

در طبيعت ميکروارگانيسم هاي بي هوازي در غياب اکسيژن و با استفاده از پديده تخمير، گاز هيدروژن توليد مي کنند، ولي مقدار اين گاز از نظر کمي پايين است و از نظر اقتصادي براي مصارف صنعتي و خانگي و ... قابل توجيه نيست؛ از اين رو بايد با استفاده از روش هايي، بازده توليد گاز هيدروژن را افزايش داد. يکي از روش هايي که مي توان بازده توليد گاز هيدروژن را بالا برد، تغييرات ژنتيک در ژنوم اين باکتري ها با استفاده از روش هاي مهندسي ژنتيک و بيوتکنولوژي است. روش ديگر، استفاده از ترکيبي از باکتري هاي هوازي و بي هوازي در کنار هم است. در اين روش چون باکتري هاي بي هوازي در فرآيند تخمير توليد اسيد هاي آلي مي کنند، رفته رفته محيط واکنش اسيدي مي شود و PH پايين مي آيد؛ از اين رو توليد هيدروژن کاهش مي يابد. ولي هنگامي که باکتري هاي هوازي در محيط باشند، از اسيد هاي آلي استفاده و آنها از محيط خارج مي کنند؛ در نتيجه راندمان توليد گاز هيدروژن بالا مي رود.                                             

تحقيق و توسعه                                         

وزارت نيروي آمريكا براي توسعه استفاده از هيدروژن دو برنامه اصلي را دنبال مي‌كند که يکي برنامه هيدروژن وزارت نيرو و ديگري شبكه اطلاعاتي تكنولوژي‌هاي هيدروژن است. هيدروژن، سومين انرژي فراوان بر روي سطح زمين است. همان طور كه به صورت ابتدايي در آب و تركيبات آلي يافت مي شود. هيدروژن از هيدروكربن ها يا آب به دست مي آيد و هنگامي كه به عنوان سوخت مصرف مي شود، يا براي توليد الكتريسيته از آن استفاده مي شود و يا با تركيب مجدد با اكسيژن توليد آب مي كند. از اين رو و با توجه به قابليت بالاي توليد انرژي در اين سوخت اخيراً تلاش هاي زيادي براي جانشين کردن اين سوخت صورت مي گيرد.                                  

مسائل ايمني                                       

هيدروژن از ديدگاه ايمني نيز مطمئن و مطلوب است و براي حمل ونقل ، نگهداري و استفاده، خطرناك تر از سوخت هاي رايج ديگر نيست. به هر صورت مسائل ايمني همچنان به عنوان يكي از اساسي‌ترين مقوله ها در استفاده از انرژي هيدروژن باقي مي ماند.استانداردهاي متداول دنيا امنيت استفاده از آن را با سختگيري در طراحي‌ و انجام آزمايش هاي متعدد فراهم مي آورد. همچنين در حوزة نگهداري و حمل آن، استانداردهاي بسياري براي تمام تجهيزات مرتبط تدوين شده است.

اقتصاد هيدروژن                                                

براي هيدروژن به عنوان يك سوخت، سيستم توزيعي مناسبي وجود ندارد. با اين كه معمولاً انتقال از طريق خط لوله با صرفه‌ترين راه انتقال سوخت‌هاي گازي است، اما در حال حاضر سيستم خط لوله مناسبي موجود نيست. انتقال هيدروژن به طور خاص از طريق مخزن و تانكرهاي گاز صورت مي‌گيرد. استفاده از هيدروژن به عنوان سوخت به يك زير ساختار براي حمل ونقل و نگهداري و با توجه به مسائل ايمني و اقتصادي نياز دارد.                              

ديدگاه ايجاد يك زير ساختار كه هيدروژن را به عنوان منبع انرژي مورد استفاده قرار مي‌دهد، مفهوم اقتصادي بودن اين طرح را پديد آورده كه بهترين راه جهت ايجاد تقاضاي بيشتر براي توليد و مصرف اين انرژي است، زيرا منابع توليد هيدروژن بسيار ارزان و در دسترس هستند. هيدروژن قابليت بالايي براي توليد انرژي دارد و ميزان آلودگي ناشي از مصرف اين سوخت در محيط زيست بسيار کم است. اين سوخت به عنوان منبعي تجديدپذير، پاک و فراوان تر از سوخت فسيلي مي تواند کاربرد زيادي براي نيروگاه ها و بخش حمل و نقل داشته باشد.

متاسفانه برخي از تركيبات ساده هيدروژني كه در آنها هيدروژن با يك عنصر سبك همچون ليتيوم پيوند شيميايي دارد قادر به برطرف كردن نيازهاي خودرو در توليد انرژي نمي‌باشند. چراكه اين مواد عموما در دماي بسيار بالا هيدروژن را آزاد مي‌كنند و اين دما از نقطه نظر مهندسي و استفاده در خودرو عملي نيست. در نتيجه پژوهشگران به تركيبات چندگانه هيدروژني روي آورده‌اند كه مي‌توانند هيدروژن را با چگالي حجمي و وزني بالاتري در ساختارشان ذخيره كنند و هچنين در دماهاي بهتري نسبت به تركيبات ساده و دوگانه هيدروژني در يك واكنش شيميايي هيدروژن را آزاد مي‌كنند.

منابع :

1. www.irche.com

2. www.assaluyeh.com

3. www.aftab.ir

4. www.tahghigh.net

5. www.wikipedia.com

فناوری نانو

فناوری‌نانو واژه‌ای است كلی كه به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه كار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm می‌باشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است).اولین جرقه فناوری نانو (البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در این سال ریچارد فاینمن طی یك سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد كه در آینده‌ای نزدیك می‌توانیم مولكول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقیم دستكاری كنیم.

واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توكیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی كه تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می‌باشد، به كار برد. در سال 1986 این واژه توسط كی اریك دركسلر در کتابی تحت عنوان : «موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری‌نانو»بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شكل عمیق‌تری در رساله دكترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آنرا در کتابی تحت عنوان «نانوسیستم‌ها ماشین‌های مولكولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.

چکیده :

در سال 1870 یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت(Desmedt) اولین سنگفرش آسفالت واقعی را، که مخلوطی از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نیویورک ایجاد نمود. طراحی دسمدت در بزرگراهی در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداری قرار گرفت. سپس دسمدت خیابان پنسیلوانیا در واشینگتن را آسفالت کرد که سطح این پرژه 45149 متر مربع بود.یکی از نمایندگان محلی کنگره به دسمدت گفت: ”این کار هرگز عمومیت نخواهد یافت.“ با این حال، بر اساس تقاضای رو به‌رشد بازار، پیش‌بینی می‌‌شود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قیر معدنی به 107 میلیون تن برسد. در این میان آسفالت معلق بیشترین رشد را دارد. همچنین به عنوان نشانه‌ای از رشد این محصولات در آینده، چندی است كه کار بر روی آسفالتی که در موقع خرابی خودش را تعمیر کند، آغاز شده است. به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.

تاریخچه

در سال 1870 یک شیمیدان بلژیکی با نام دسمت(Desmedt) اولین سنگفرش آسفالت واقعی را، که مخلوطی از ماسه بود، در برابر تالار شهر در نیویورک ایجاد نمود. طراحی دسمدت در بزرگراهی در فرانسه در سال 1852 مورد الگوبرداری قرار گرفت. سپس دسمدت خیابان پنسیلوانیا در واشینگتن را آسفالت کرد که سطح این پرژه 45149 متر مربع بود.یکی از نمایندگان محلی کنگره به دسمدت گفت: ”این کار هرگز عمومیت نخواهد یافت.“

با این حال، بر اساس تقاضای رو به‌رشد بازار، پیش‌بینی می‌‌شود پس از 137 سال (در سال 2007) بازار آسفالت- قیر معدنی به 107 میلیون تن برسد. در این میان آسفالت معلق بیشترین رشد را دارد. همچنین به عنوان نشانه‌ای از رشد این محصولات در آینده، چندی است كه کار بر روی آسفالتی که در موقع خرابی خودش را تعمیر کند، آغاز شده است.

به کارگیری فناوری نانو در ساخت زیربناهای مربوط به حمل ونقل، تقریباً معادل با تلاش بشر برای فرستادن انسان به ماه در سال 1960 است.در سال 2005 ایده ساخت آسفالتی برای بزرگراه‌ها که بتوانند خودشان را تعمیر کنند برای بسیاری دور از ذهن به نظر می‌رسید. بنابراین صنعت آسفالت-قیر به یک تحول نیاز دارد تا مردم بتوانند امکانات فناوری نانو را دیده و مزایای آن را درک نمایند.

دکتر لیوینگستون، فیزیکدان برنامه تحقیقات زیربنایی پیشرفته در اداره کل بزرگراه‌های فدرال (FHWA)، می‌گوید: ”آسفالت و سیمان هر دو جزء نانومواد می‌باشند. تاکنون ما نتوانسته‌ایم بفهمیم که در این سطح چه اتفاقی می‌افتد، اما این اثرات بر عملکرد مواد تاثیر می‌گذارند.“

بنا بر گفته لیوینگستون، یک ماده پلیمری ساختاری که می‌تواند به طور خود به خودی ترک‌ها را اصلاح نماید، قبلاً تولید شده است. این پیشرفت قابل ملاحظه با استفاده از یک عامل اصلاح کننده کپسوله شده و یک آغازکننده شیمیایی کاتالیستی درون یک بستر اپوکسی ایجاد شده است.

یک ترک در حال ایجاد موجب گسستن میکروکپسول‌های موجود شده، در نتیجه عامل اصلاح‌کننده با استفاده از خاصیت مویینگی درون ترک رها می‌شود. با تماس عامل اصلاح‌کننده با کاتالیزور موجود، این عامل شروع به پلیمریزه شدن نموده، دو طرف ترک را به هم می‌چسباند.

این روش می‌تواند منجر به تولید آسفالتی شود که ترک‌های خود را اصلاح می‌کند. لیوینگستون می‌گوید: ”هیچ‌کس نمی‌تواند برای رشد این فناوری زمانی را پیش‌بینی کند، اما پیشرفت واقعی در حال انجام است و قابلیت‌های موجود بسیار هیجان‌آور می‌باشند.“

با این حال، برای استفاده‌کنندگان فعلی آسفالت، تصور نبود دست‌انداز، یا نبود تأخیر به خاطر تعمیرات آسفالت، بسیار دور از دسترس بوده و نگرانی‌های جدی آنها را برطرف نمی‌سازد.

محیط زیست عامل اصلی تأثیرگذار در فرایند تصمیم‌گیری برای پروژه‌های بزرگراه در بسیاری از کشورها است. مزایای یک آسفالت متفاوت برای جاده‌ها از دیدگاه زیست‌محیطی و مصرف انرژی، تنها یک بخش مهم از فرآیند تصمیم‌گیری است. دیدگاه‌های زیست‌محیطی موجب تسریع پیشرفت‌های فنی و اجتماعی می‌شوند. نیازهای چندگانه حفاظت از محیط زیست شامل: محدود نمودن انتشار گازهای گلخانه‌ای، مصرف کمتر انرژی، کاهش سر و صدای ترافیک و اطمینان از سلامتی و راحتی در رانندگی، اهدافی هستند که به دلیل ایجاد مسئولیت مشترک، مهم‌تر از تمام پیشرفت‌های علمی می‌باشند.

یکی از این اهداف بستن چرخه مواد یا استفاده صد در صدی از مواد قابل بازیافت در ساخت جاده است. صنعت در این زمینه تجربه زیادی در مورد استفاده از محصولات فرعی در آسفالت به دست آورده است.

مثال‌هایی از مواد زایدی که در مخلوط آسفالت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، عبارتند از: تفاله کوره شیشه‌دمی، خاکستر حاصل از سوزاندن زباله‌های شهری، خاکستر موجود در مراکز تولید برق به وسیله زغال، آجر‌های خرد شده، پلاستیک حاصل از سیم‌های برق قدیمی و لاستیک حاصل از تایرهای کهنه.

با این حال، استفاده موفقیت‌آمیز از این محصولات وابسته به تحقیقات کامل در زمینه منابع و ویژگی‌های آنها بوده و معمولاً در سطح پایینی قابل انجام است. در این حالت امکان بررسی پیوسته عملکرد آسفالت نیز وجود دارد که خود موضوعی مورد بحث است.

با این حال، مطابق گفته‌های مارك بلشه، مدیر آسفالت لاستیک در پروژه آسفالت‌سازی آرام آریزونا، حمایت عمومی - نه تحقیقات علمی- کلید توسعه صنعت تولید آسفالت با استفاده از محصولات فرعی است.

پرژه آریزونا ارزشی معادل 34 میلیون دلار داشته و در همین سال به پایان خواهد رسید. این پروژه تقریباً 70 درصد (185 کیلومتر)آزادراه ناحیه فونیكس را دربرگرفته و آسفالت آن قادر خواهد بود تا مدت طولانی صدای ناشی از اصطکاک را در جاده کاهش دهد.

آسفالتِ دارای لاستیک تنها درصد بسیار کم و تقریباً بی‌اهمیتی از درآمد صنعت ساختمانی را به خود اختصاص می‌دهد، اما بلشه می‌گوید که با افزایش رغبت عمومی این درصد افزایش خواهد یافت.

به عنوان مثال در ژاپن، گروه تحقیقات آسفالت لاستیک (JARRG)، که شامل مجموعه‌ای از تولید‌کنندگان تایر و شرکت‌های آسفالت‌سازی می‌باشد، یک اتصال‌دهنده آسفالت بسیار ویسکوز را توسعه داده‌اند که از انبساط و پخش تایرهای کهنه‌ای که به صورت بسیار ریز ساییده شده‌اند، تولید می‌شود. این اتصال دهنده در مخلوط آسفالت پخش شده و سپس پخته می‌شود.این ماده می‌تواند به عنوان یک ماده الاستیک مابین مواد متراکم دیگر عمل نموده و از این طریق، ارتعاش و صدا را کاهش دهد. بنا بر اعلام JARRG اقبال عمومی به این محصول بسیار خوب است.

بلشه می‌گوید: ”افرادی که در صنعت آسفالت لاستیک درگیر بوده‌اند، همواره سعی کرده‌اند که آن را به دلیل ویژگی‌های مهندسی بسیار عالی‌اش به فروش برسانند. امّا بیش از هر چیز این محصول به عنوان کاهش دهنده صدا شناخته شده است و در پشت این قضیه، استقبال عمومی قرار دارد.“

وزارت حمل و نقل آریزونا (ADOT) سه سال پیش یک نوع آسفالت را در بزرگراه سوپر استیشن در ناحیه آریزونا به کار برد. بلشه می‌گوید كه به محض اتمام آسفالت این بزرگراه، ADOT و مسئولین محلی سیل عظیمی از تلفن‌ها و ایمیل‌ها را دریافت نمودند که از اشتیاق مردم نسبت به این جاده کم‌صداتر حکایت داشت.

البته همه چیز آسفالت لاستیک کامل نیست. این مخلوط باعث ایجاد بخار و بو در فرآیند آسفالت کردن شده، هنوز در مورد قابل بازیافت بودن آن بحث وجود دارد. این آسفالت نسبت به آسفالت‌های معمول بسیار گران‌تر بوده و آسفالت‌کارانی که تا به حال با این ماده چسبناک کار نکرده‌اند، ممکن است در کار کردن با آن، که باید در یک بازه دمایی معین انجام شود، دچار مشکل باشند.

ممکن است نظر بلشه در مورد نظر عمومی درست باشد، اما روی دیگر سکه این است که خواست استفاده‌کنندگان از جاده کم‌صدا‌تر و در عین حال دارای اثرات زیست‌محیطی کمتر، افزایش یافته است. این امر باعث تمرکز بیشتر تحقیقات بر روی مسائل مربوط به حمل و نقل، از جمله مواد مورد استفاده در جاده شده است.

افزایش عمومی در میزان حمل و نقل، بار بیشتر بر روی محور، و فشار بیشتر تایر بر روی جاده، تقاضا برای آسفالت‌های قوی‌تر وبادوام‌تر را افزایش می‌دهد. حمل و نقل بیشتر به این مفهوم نیز می‌باشد که ایجاد مشکل در حمل و نقل برای تعمیرات جاده‌ای مطلوب نیست و این امر موجب ایجاد تقاضای بیشتر برای تحقیق و توسعه مؤثر می‌گردد.

انو تكنولوژي نانوتکنولوژی مجموعه‌ای است از فناوری هایی که به صورت انفرادی یا با هم در جهت بکارگیری و یا درک بهتر علوم مورد استفاده قرار می‌گیرند.]4[ نانو تكنولوژي= علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک نوین > مکانیک کوانتومی

مهندسی و فن‌آوری

علوم طبیعت > شیمی > شیمی آلی > شیمی پلیمر فناوری نانو ، چنانکه از نام آن برمی‌آید با اجسامی به ابعاد نانومتر سروکار دارد. فناوری نانو در سه سطح قابل بررسی است: مواد ، ابزارها و سیستمها. در حال حاضر در سطح مواد ، پیشرفتهای بیشتری نسبت به دو سطح دیگر حاصل شده است. موادی را که در فناوری نانو بکار می‌روند، نانو ذره نیز می‌نامند. برای آنکه تصوری از ریزی نانو ذره‌ها داشته باشیم بهتر است آن را با ابعاد سلول مقایسه کنیم. اندازه متوسط سلول یوکاریوتی 10 میکرومتر است. اندازه متوسط یک پروتئین 5 نانومتر است که با ابعاد ریزترین جسم ساخت بشر قابل مقایسه است. بنابراین می‌توان با بکارگیری نانو ذره‌ها نوعی مامور مخفی به درون سلول فرستاد و به کمک آن از بعضی رازهای نهفته در سلول پرده برداری کرد. این ذرات آنقدر ریزند که تداخل عمده‌ای در کار سلول بوجود نمی‌آورند. پیشرفت در زمینه نانو فناوری نیازمند درک وقایع زیستی در سطح نانوهاست. از میان خواص فیزیکی وابسته به اندازه ذرات نانو ، خواص نوری (Optical) و مغناطیسی این ذرات ، بیشترین کاربردهای زیستی را دارند. استفاده از فناوری نانو در علوم زیستی به تولد گرایش جدیدی از این فناوری منجر شده است یعنی نانوبیوتکنولوژی. کاربردهای نانو ذره‌ها در زیست شناسی و پزشکی عبارتند از: نشانگرهای زیستی فلورسنت ، ترابری دارو و ژن ، تشخیص زیستی پاتوژنها ، تشخیص پروتئینها ، جستجو در ساختار DNA ، مهندسی بافت ، تخریب تومور از طریق گرمادهی به آن و بهبود تباین (کنتراست).

فهرست مطالب

مقدمه. 3

تعریف مساله. 3

1 – بحران:3

2 – مساله:3

3 –موقعیت:3

مساله یابی.. 3

مساله یابی رسمی.. 4

رویه مستقیم.. 4

1 – انحراف از تجربیات گذشته. 4

2 – انحراف از برنامه تعین شده4

3- پیشی گیری رقبا4

رویه های غیر مستقیم.. 4

1 – از طریق کارکنان.. 5

-صلاحیت مدیر. 5

-انجام وظیفه. 5

2 – از طریق مافوق ها5

3 – از طریق ارباب رجوع یا مشتری.. 5

مساله یابی غیر رسمی.. 5

فنون علمی مدیریت در مساله یابی.. 6

فرایند حل مساله. 6

انواع مساله. 6

1 – مساله های برنامه ریزی شده7

2 – مساله های برنامه ریزی نشده7

ماهیت حل مسائل مدیری.. 7

حساسیت مدیر نسبت به مساله یا موقعیت... 7

چگونگی اخذ تصمیم برای حل مساله. 8

1 – آیا مساله سهل و آسانی است؟8

2 – آیا مساله خود به خود حل می شود ؟8

3 – آیا این تصمیمی است که من باید بگیرم؟8

روش های عیر رسمی حل مساله. 9

فرایند منطقی حل مساله. 9

مرحله اول,شناسایی وضعیت... 9

مرحله سوم ارزیابی بدیل ها و انتخاب بهترین آنها10

موانع حل مساله مدیری.. 11

1 – اجتناب آرام. 11

2 –تغییر آرام. 11

3- اجتناب دفاعی.. 11

4 – ترس(هراس)11

غلبه بر موانع فردی در حل مساله. 12

منابع :12

مقدمه

 مدیران بنا به ضرورت حرفه ای تصمیم گیرنده اند ولی بیشتر آنان از تحلیل این که چگونه به تصمیمی می رسند ناتوانند با توجه به این که می توان تصمیم گیری و مدیرت را مترادف دانست و یا جنبه اصلی مدیریت را تصمیم گیری به حساب آورد اهمیت شناخت اخذ تصمیم و مساله و مساله یابی بیشتر آشکار می شود به اعتقاد جرج هوبر مساله یابی , تصمیم گیری,انتخاب و حل مساله با هم تفاوت دارند که هریک از این تفاوت ها باعث تغییر رویکرد ورفتار کاری مدیر یا فرد تصمیم گیرنده میباشد پس شناخت و تفکیک این موارد برای مدیر لازم است تا بتواند مساله را بشناسد , راه حل یابی کند ,بهترین گزینه را انتخاب و سپس تصمیم گیری کند موفقیت در گرو ترکیب معقولانه این عوامل و به طور کلی تر به هم آمیختن تمامی مهارت های مدیریتی است در مساله یابی باید مساله راشناخت فرصت هارا به درستی تشخیص داد به طور صحیح اطلاعات را جمع آوری کرد و ازآنها استفاده بهینه نمود و همچنین موانع را هم به طور کلی از سر راه تصمیم گیری برداشت وبدون تشویش و اضطراب یک تصمیم درست و عاقلانه گرفت تمامی این کار ها از مهارت های یک مدیر مدیر است که در مواقع مخاطره آمیز بتواند به درستی تصمیم بگیرد

 تعریف مساله

گفته شده مساله چیزی است که توان سازمان را در رسیدن به هدف به خطر می اندازد یا به بیان دیگر وضعیتی است که سازمان را از کسب یک یا چند هدفش باز می دارد بخشی از ابهام ها در تعریف مساله به این دلیل پیش می آید که حوادث م موضوعاتی که توجه مدیر را جلب میکند ممکن است آثار مشکلات اساسی تر غالب تری بوده باشد

برای مدیری که ممکن است افزایش تعداد استعفای کارکنان مساله باشد ولی افزایش جابجایی کارکنان را مساله نداند مگر این که مانع کسب اهداف سازمانی باشد .تعریف و شناخت دقیق مساله مدیر را در کسب اهداف سازمانی و اجتناب از گمراهی و لغزش در تصمیم گیری برای حل مساله یاری می دهد

بنا بر عقیده عده ای که که می گویند در دل هر مساله ای فرصتی هست و مساله را چیزی می دانند که توان سازمان را در رسیدن به اهداف به خطر می اندازد در حالی که فرصت چیزی است که احتمال فراتر رفتن از اهداف را فراهم می کند برسی های انجام شده بحران,مساله و موقعیت را این گونه بیان می کند

1 – بحران:

 پیش آمدن حادثه ای ناگهانی

2 – مساله:

از طریق جریانی از داده های شفاهی مکرر و مبهم از انباشتگی حوادث چند اشکار می شود

3 –موقعیت:

اغلب توسط یک فکر یا حادثه ای غیر بحرانی جلوه گر می شود و امکان فراتر رفتن از اهداف را فراهم می آورد(1)

مساله یابی

پیش ازآن که مساله را بتوان حل کرد باید آن را شناخت و یک تعریف صحیح از آن داشته باشیم یعنی تبعین شود که چه وضعیتی نمایانگر مساله است و کدام مساله باید حل شود؟ کلآ تمامی فعالیت های مربوط به تعیین وجود مساله و اهمیت آنها و شناسایی انها فرایند شناسایی مساله و تعیین اهداف و اولویت بندی آنها را مساله یابی می نامند در فرایند مساله یابی برای آگاهی از وجود مساله می توان از روش های رسمی و غیر رسمی استفاده کرد

مساله یابی رسمی

روش رسمی مساله یابی یک رویه مستقیم و سه رویه غیر مستقیم دارد

رویه مستقیم

در رویه مستقیم مدیر خودش از وضعیت های ایجاد شده زیر به وجود مساله پی می برد

1 – انحراف از تجربیات گذشته

الگوی عملکرد قبلی سازمان بر هم می خورد برای مثال فروش امسال کمتر از سال قبل می شود یا هزینه ناگهان افزایش می یابد یا میزان جابجایی کارکنان زیاد می شود یا مدیران رده بالا استاندارد جدیدی برای عملکرد واحد تعیین می کنند

2 – انحراف از برنامه تعین شده

سطح سود از میزان پیش بینی شده کمتر است یا واحدی بیشتر از بودجه اش خرج می کند یا انتظارات مدیر بر آورده نمی شود

 3- پیشی گیری رقبا

سازمان رقیب ممکن است رویه عملیاتی جدیدی به کار گیرد و مدیر مجبور شود رویه های عملیاتی سازمان خود را به روز در آورد تا بتواند همچون گذشته با آن سازمان رقابت نماید در اینجا عملکرد سازمانی رقیب توانسته است مدیر را در وضعیت حل مساله قرار دهد

رویه های غیر مستقیم

رویه های غیر مستقیم مساله یابی عبارت اند از:

1 – از طریق کارکنان

نخستین رویه غیر مستقیم برای آگاهی از وجود مساله از طریق کارکنان می باشد آنان به دو دلیل مساله آتی را به مدیر گوشزد میکنند

-صلاحیت مدیر

کارکنان هر واحد یا بخش در سازمان هیچ کس را صلاحیتدار تر از مدیر مستقیم خود برای اطلاع یافتن از وجود مساله یا نیاز آتی نمی شناسند از این رو بر مبنای تجربه های گذشته خود مسائل یا نیاز ها را تشخیص داده و به مدیر یاد آوری می نمایند

-انجام وظیفه

کارکنان برای این که خود را از هر گونه سرزنش آتی مصون بدارند بنا به تشخیص خود مسائل ونیازهای آتی را به عنوان یک وظیفه به مدیر گزارش می کنند

 2 – از طریق مافوق ها

رویه دوم برای آگاهی از وجود مساله از طریق مدیران عالی است از هر مدیر کار آمدی انتظار می رود بر فعالیت های حوزه مدیریت خود تا حد ممکن اشراف داشته باشد و کمتر انتظار می رود از آن چه خارج از حوزه مدیریتی وی می گذرد مطلع باشد از این رو مدیران عالی دیگر مدیران سازمان را در مورد مسائل یا نیاز های آتی آگاه می کنند

3 – از طریق ارباب رجوع یا مشتری

سومین رویه غیر مستقیم پی بردن به وجود مساله یا نیاز در آینده از طریق مشتریان یا ارباب رجوع می باشد برای مثال هنگامی که مشتریان از تاخیر در تحویل کالا شکایت دارند نشانه وجود مساله است(2)

مساله یابی غیر رسمی

در یک برسی 80 درصد مدیران گفته اند قبل از آن که مساله عمده ای بر روی تراز نامه یا ..... نشان داده شود یا حتی قبل از آنکه کارکنان یا مافوق ها مساله ای را به آنان ارجاع دهند از آن آگاهی داشته اند و ذکر شده بود که اطلاعات آنان قبلۀ از طریق ارتباطات غیر رسمی و بینشی فراهم آمده بوده است از این رو نتیجه گیری می شود که مساله یابی غیر رسمی امری بینشی است و از کانالهای ارتباطی غیر رسمی به وجود آنها پی برده می شود(3)

فنون علمی مدیریت در مساله یابی

بعضی از صاحب نظران معتقدند که فنون علمی مدیریت علاوه بر حل مساله می تواند در تعیین محل مساله نیز کمک کند به هر حال فراگیری این فنون برای همه مدیران میسر نیست

 فرایند حل مساله

به یک دسته از فعالیت های گسترده ای که یافتن و به اجرا در آوردن راه حلی برای اصلاح یک وضعیت نا مطلوب را در بر دارد فرایند حل مساله گفته می شود به عبارت دیگر حل مساله به مفهوم یافتن جواب هایی برای یک سوال است(4)

انواع مساله

مدیران در شرایط مختلف تصمیم های گوناگونی می گیرند برای مثال وقتی می خواهند ساختمان جدیدی را بنا کنند به برسی های کسترده ای از بدیلها و سایر ملاحظات نیاز دارند ولی هنگام تصمیم گیری در باره حقوق یک کارمند به تحلیل کمتری نیاز دارند به همین ترتیب میزان اطلاعاتی که به هنگام اخذ تصمیم در دسترس مدیر قرار دارد متفاوت است در مواردی کهتجربه و اطلاعات به میزان کافی هست اخذ تصمیم با اطمینان صورت می گیرد ولی هنگامی که تجربه و اطلاعات در موردی ناچیز است باید در اخذ تصمیم بسیار محتاط بود. از آن جایی که اطلاعات اساس تصمیم گیری است . جنبه ای از سازماندهی که فرایند جریان اطلاعات را شرح می دهد مورد توجه زیادی قرار میگیرد . یک دستور العمل خوب در اخذ تصمیم از 90 درصد اطلاعات و 10 درصد الهام و بینش تشکیل می شود به نظر استینر ,جریان اطلاعات همانند جریان خون برای حیات و سلامت هر واحدی لازم است  هر سازمان دو نوع مساله به وجود می آید:

-برنامه ریزی شده

-برنامه ریزی نشده

 1 – مساله های برنامه ریزی شده

که این ها بر حسب عادت یا رویه اخذ می گردنند و برای مسائل ساده و پیچیده به کار می روند اگر مساله تکرار شود و عوامل تشکیل دهنده آن را بتوان تحلیل ,پیش بینی و تعریف کرد آن گاه چنین مساله ای را می توان برنامه ریزی کرد

2 – مساله های برنامه ریزی نشده

مسایلی هستند که منحصر به فرد و غیر معمول می باشند . اگر مساله ای به اندازه کافی تکرار نشود که بتوان برای آن خط مشی تعیین کرد یا آن قدر مهم باشد که نیازمند به برخورد خاصی باشد باید با تصمیم مقتضی و برنامه ریزی نشده ای حل گردد

در واقع مدیر برای تمامی مسائل ناچار به تصمیم گیری است اما تصمیم گیری در مسائل برنامه ریزی نشده خیلی دشوار تر و چالش بر انگیز تر است(5)

ماهیت حل مسائل مدیری

مدیران سعی نمی کنند هر مساله ای را از طرف زیر دستان ,مافوق ها و همکارانشان بدانها تحمیل می شود حل کنند بلکهوقت و انرژی خود را برای مسائلی نگه می دارند که واقعا توان آنان را طلب کند آنان در باره مسائل جزیی یا سریع قضاوت می کنند یا آنان را به زیر دستان خود ارجاء می دهند(6)

حساسیت مدیر نسبت به مساله یا موقعیت

همان طوری که گوت و تا گیوری متذکر شده اند نوع مسائل و موقعیت هایی را که مدیران برای کار بر روی آنان انتخاب می کنند تحت تاثیر ارزشها و زمینه های قبلی آنان است اگر عمدتا ارزش های کارکردی مادی بر مدیران حاکم باشد معمولا او مایل است درباره مسائل علمی نظیر بازاریابی ,تولید یا سود تصمیم بگیرد اگر گرایش تئوریک بیشتری داشته باشد ممکن است به بازدهی بلند مدت سازمان خود علاقمند باشد ,اگر دارای گرایش سیاسی باشد ممکن است بیشتر مایل به رقابت با سایر سازمان ها یا پیشرفت شخصی خود باشد .زمینه تخصصی و مهارت مدیر همچنین بر حساسیت او نسبت به مسائل یا فرصت هایی که فراهم می شود اثر می گذارد.حساسیت های یک مدیر نسبت به انواع معین مسائل و فرصت ها گاهی یک امتیاز است زیرا می تواند از احتمالاتی آگاه شود که سایرین نادیده می گیرند ولی اگر نسبت به سایر مسائل و فرصت ها حساسیت نداشته باشد خود می تواند یک عیب محسوب شود(7)

چگونگی اخذ تصمیم برای حل مساله

گفته شد که بعضی از مسائل از طریق مافوق یا کارکنان به سراغ مدیر می آیند و مسائلی هم هست که مدیر به دنبال آنها می رود ولی هیچ مدیری نمی تواند همه مسائلی را که روزانه در محیط کار پیش می آید را حل کند باید آنها را اولویت بندی کند و مسائل جزئی را به زیر دستان ارجاع دهد وبقیه را خود حل کند.

هنگامی که مساله به مدیر ارجاع داده می شود باید به مسائل زیر توجه داشته باشد:

1 – آیا مساله سهل و آسانی است؟

تصمیم سریع درباره مسائل جزئی آسان است زیرا اگر معلوم شود تصمیم هم اشتباه بوده است سریع می توان آن را تغییر داد و هزینه آن زیاد نیست از طرفی مدیر برای این که در مساله های جزیی غرق نشود باید سعی کند به همه مشکلات به طور یکسان توجه داشته باشد و از آنان غافل نشود

2 – آیا مساله خود به خود حل می شود ؟

گفته شده ناپلئون نامه های رسیده را نمی خواند آنها را روی میز جمع می کرد بعد از گذشت چند هفته که آنان را می خواند متوجه می شد که بعضی ازمشکلات که در نامه ها ذکر شده بود خود به خود حل شده اند

به همین دلیل در سازمان برسی بعضی از مشکلات وقت گیر هستند وآن مشکلات به خودی خود حل می شوند ونباید وقت زیادی را صرف این کارکرد

 3 – آیا این تصمیمی است که من باید بگیرم؟

در هنگام اخذ تصیم در مواجهه با مشکلات مدیر باید بداند که مسئولیت این تصمیم گیری بر عهده خود او است یا خیر و در مسائلی که به او مربوط نمی شود دخالت و تصمیم گیری نکند

از قانون های فوق به دو نتیجه می رسیم :

-تا حد ممکن مسائل کمتری به رده های بالاتر ارجاع شود

-تا حد ممکن مسائل بیشتری به زیردستان ارجاع شود

کسانی که نزدیک به مساله هستند معمولا برای تصمیم گیری وچگونگی برخورد با آن در وضعیت بهتری قرار دارند.مدیر زمانی که مسئولیتی به فردی می دهد باید اطمینان حاصل کند که هدف او تنها شانه خالی کردن از زیر بار مسئولیت نیست(8)

روش های عیر رسمی حل مساله

اگر مدیر با مساله ای روبرو شود که مهم و مشکل باشد و خود به خود حل نشود بلکه لازم باشد تا او برای حل آن تصمیم بگیرد می گوییم که مدیر در وضعیت حل مساله قرار دارد بسیاری از مدیران به طور غیر رسمی بر روش های حل مساله متکی هستند از جمله:

1 –مدیر بر روش سنتی متکی است و به همان شکلی که در وضعیت مشابه در گذشته تصمیم گیری شده است عمل می کند

2 –مدیر با توجه به اختیارات خود و بر اساس پیشنهاد های یک کارشناس یا مدیر رده بالاتر تصمیم می گیرد

3 – مدیر ممکن است از چیزی که فلاسفه آن را برهان ماقبل تجربه می نامند بهره ببرد فرض آنان بر این اسن که:

(پاسخ صحیح هر مساله منطقی ترین  یا روشن ترین راه حل آن است)(9)

 فرایند منطقی حل مساله

هیچ روشی در تصمیم گیری نمی تواند تضمین کند که مدیر همیشه با تکیه بر آن می تواند تصمیم درستی بگیرد اما مدیرانی که از روش های منطقی تری استفاده می کنند قطعا موفق تر خواهند بود

فرایند منطقی حل مساله شامل موارد زیر است:

مرحله اول,شناسایی وضعیت

فراین حل مساله زمانی شروع می شود که مساله شناسایی شده باشد برای شناسایی وضعیت سه جنبه دارد که شامل:

-تعریف مساله

-شناسایی اهداف تصمیم

-تشخیص علل

مرحله دوم,ایجاد بدیلها 

وسوسه قبول اولین بدیل علمی اغلب مدیران را از انتخاب بهترین راه حل باز می دارد ایجاد چند بدیل امکان مقاومت در برابر وسوسه حل سریع و بدون تامل مساله را قوت بخشیده و امکام اتخاذ تصمیمی موثر تر را بیشتر می کند

مرحله سوم ارزیابی بدیل ها و انتخاب بهترین آنها

هنگامی که مدیر مجموعه ای از بدیلها را ایجاد می کند باید چگونگی تاثیر آنها را نیز ارزیابی کند موثر بودن بدیل را می توان با دو معیار سنجید:

1 –هر بدیل با توجه به اهداف و منابع سازمان تا چه حد منطبق بر واقعیت است؟

2 – هر بدیل چقدر به مساله کمک می کند؟

مر حله چهارم اجرای تصمیم و پی گیری آن

هنگامی که بهترین بدیل موجود انتخاب شد مدیر باید برنامه چگونگی برخورد با نیازها و مسائلی را که ممکن است در به اجرا در آوردن بدیل پیش آید طرح ریز ی کند

به اجرا در آوردن تصمیم پیش از صدور دستورات مناسب دشوار است مدیر باید ابتدا منابع لازم را برحسب نیاز ها فراهم کرده به آنها تخصیص دهد سپس برنامه زمانبندی عملیات را تعیین کرده و مسئولیت اجرای کارهای خاص را به افراد واگذار کند آنگاه رویه ای برای گزارش گیری دوره ای برقرار کرده و سر انجام آمادگی انجام اقدامات اصلاحی مناسب را در صورت بروز مسائل جدید در افراد ایجاد نماید این امر همچنین امان سنجش پروژه را به طور دقیق فراهم می سازد(10)

موانع حل مساله مدیری

مدیران باید در زمان تشخیص و حل مساله موانع را بشناسند و سعی کنند از بروز آنان جلو گیری کنند چرا که این موانع می تواند در عملکرد فرد اثرات سوء و مخربی بجای گذارد به همین دلیل شناختن و معرفی این موانع در زمینه مساله یابی برای مدیران اهمیت زیادی دارد" ایروینگ جینیس و لئون من "چهار روش تشخیص و حل مساله را که می تواند مانع افرادی باشد که باید تصمیمات مهمی بگیرند به شرح زیر بیان میدارد:

1 – اجتناب آرام

مدیر زمانی که می بیند انجام ندادن یک کار اثرات سوء ندارد تصمیم به عمل نکردن می گیرد

2 –تغییر آرام

مدیر با ملاحضه این که انجام ندادن کاری عواقب وخیمی دارد تصمیم به انجام عمل می گیرد به هر حال به جای تحلیل وضعیت مدیر اولین بدیل در دست رس را که به ظاهر کم خطر است انتخاب می کند و از تحلیل دقیق اجتناب می کند

3- اجتناب دفاعی

هنگامی که مدیری با مساله روبرو می شود و قادر به یافتن راه حل خوبی مبتنی برتجربه گذشته نیست در صدد یافتن راهی برای فرار از مساله بر می آید وی ممکن است برسی عواقب را به تعویق اندازد یا تلاش کند که آن را از سر خود باز کند

4 – ترس(هراس)

مدیر احساس می کند که نتنها به وسیله خود مساله بلکه به وسیله زمان نیز زیر فشار قرار دارد این حالت باعث فشار روحی شدیدی می شود که ممکن است رفتار هایی نظیر بی خوابی , زود رنجی ,دیدن خوابهای بد وسایر شکل های اضطراب متجلی شود فرد در این مواقع نمی تواند درست تصمیم بگیرد واز روی ترس و اضطراب به اشتباه  یک تصمیم می گیرد که احتمالا همان تصمیم اوضاع را بد تر و وخیم تر می کند(11)

غلبه بر موانع فردی در حل مساله

آشنایی با فرایند های منطقی حل مساله به مدیر اطمینان می دهد که توان شناخت و برخورد با وضعیت های پیچیده را دارد این اعتماد به دو دلیل است

-احتمال تلاش و فعالیت مدیران را در تعیین محل مسائل و فرصت ها در سازمان هایشان افزایش می دهد

-احتمال یافتن راه های خوب را برای مسائلی که با آن مواجه می شوند بالا می برد زیرا گذشته از به کار گیری فرایند منطقی حل مساله راههای ویژه دیگری برای تصمیم گیری های موثر تر وجود دارد

1 – اولویت بندی

2 – کسب واطلاعات لازم

3- پیشروی منظم و دقیق(12)

منابع :

www.modir123.ir

www.sid.ir

www.noormags.com