"پدرام حنفی زاده" فوق دکترای مهندسی مکانیک از دانشگاه شریف، 31 سال سن دارد. از سال 84 بر روی دستگاه پمپ دو فاز دفعی کار کرده و هنوز هم در حال توسعه آن است. لیسانس، فوق لیسانس و دکترا را در رشته مهندسی مکانیک اخذ کرده؛ او همچنین رتبه دوم کارشناسی ارشد و دانشجوی نمونه دکترای شریف را در کارنامه علمیاش دارد.هم در دانشگاه شریف و در دیگر دانشگاهها، دروس مختلفی چون انتقال حرارت، ترمودینامیک و نیروگاه را تدریس میکند.با او درباره دستگاه "پمپ دو فاز دفعی" که به شیوهای جدید به استخراج نفت از اعماق زمین کمک میکند، به گفتوگو نشستیم که متن آن را در زیر میخوانید.
درباره دستگاه پمپ دو فاز دفعی توضیح میدهید؟
در دانشگاه شریف، آزمایشگاهی به نام آزمایشگاه جریانهای چند فازی ساختیم و بنیانگذار این آزمایشگاه بودم. کار این آزمایشگاه که در ایران و شاید در خاورمیانه کم نظیر است، بررسی جریانهای چندفازی گاز مایع است که کاربردهای زیادی در صنایع مختلف چون نفت و گاز دارد. همچنین مشخصات مختلف جریانهای چند فاز را استخراج کرده و عملیات علمی روی آنها صورت میگیرد. در کنار این آزمایشگاه، به همراه گروهی متشکل از دانشجویان دانشگاه شریف و برخی دانشگاههای دیگر که رشته آنها عمدتا مکانیک بود، دستگاهی را با نام «پمپ دو فاز دفعی» ساختیم که هماکنون نیز در حال توسعه آن هستیم. این پمپ در یازدهمین جشنواره جوان خوارزمی رتبه اول کاربردی در رشته مکانیک را کسب کرد.
این پمپ با تزریق فاز گاز به داخل فاز مایع کار میکند و میتواند مایعات مختلف یا مخلوطی از مایع و جامد را از اعماق زمین به سطوح بالاتر پمپ کند. این پمپ کارایی مختلفی در صنایع دارد؛ برای مثال استخراج نفت از چاههای مرده و در صنایع پتروشیمی برای انتقال مواد برنده یا مشتعل استفاده میشود.
مزیت استفاده از این دستگاه این است که از آنجایی که در شیوه این نوع پمپاژ، قطعه متحرکی استفاده نمیشود، بنابراین احتمال ایجاد جرقه وجود ندارد و بنابراین کاربردهای خاصی دارد.
در آزمایشگاه بیشتر تمرکزمان را بر روی کارکرد این دستگاه در حوزه نفت و انرژی قرار دادیم و توانستیم به نسبت شناوری یک به ده نیز برسیم؛ یعنی تا 10 برابر میتواند مایع را به سطوح بالاتر زمین هدایت کند. هم اکنون نیز در حال توسعه دستگاه هستیم تا بهترین جریان عملکردی را برای آن تعیین کنیم.
ایده اولیه ساخت این دستگاه از کجا نشات گرفت؟
بعد از این که متوجه شدیم میتوانیم مایع را به روش مذکور از اعمال زمین پمپ کنیم، به دنبال کاربرد خاص برایش بودیم. در صنعت نفت، چاههای نفت عمرهای برداشت مختلفی دارند؛ در عمر اول، 20 الی 25 درصد میتوانیم از چاه نفت برداشت کنیم و در مرحله بعد باید تزریق گاز یا آب نمک انجام شود.
کمبود گاز در تمامی فصول احساس میشد و نمیتوانستیم گاز را در مخازن تزریق کنیم، بنابراین به فکر افتادیم که چطور میتوانیم تزریق گاز را کم کنیم، یعنی روشی جایگزین برای ورود حجم بالایی از گاز به داخل مخزن پیدا کنیم. بر این اساس این شیوه پمپاژ میتواند روش جایگزینی باشد و مقدار تزریق گاز را نسبت به روشهای قدیمی خیلی کم میکند.
در زمینه رشته و شغلت، مقالهای ارائه دادید؟
تا به حال بیش از 30 مقاله در ژورنالها و کنفرانسهای مختلف بینالمللی ارائه دادهام.
همچنین در دانشگاه شریف، گروهی با عنوان «جریان چندفاز» ایجاد کردیم تا بر روی مباحث مربوط به جریان های چند فاز کار کنیم. در ابتدا گروهی در کار نبود و میتوان گفت که این گروه را من ایجاد کردم. ولی الان تمام کارها به صورت گروهی انجام میشود. این گروه به نظرم یکی از بهترین گروههای دانشگاه شریف است، چرا که تمام رتبههای برتر کنکور جذب گروه شدهاند و فعالیت میکنند. در این چند ساله اخیر، حدود 4 نفر رتبه اول کنکور داشتیم که با ما فعالیت داشتند و اکثرا در رشته مکانیک تحصیل کردند.
دستگاههای دیگری ساختهاید؟
در گروه جریانهای چندفازی، بر روی "مایکرو پمپ چندفازی" نیز کار کردیم. الان بر روی روشهای PIV کار میکنیم؛ روشهایی که با استفاده از لیزر و پردازش، سرعت سنجی صورت میگیرد و مشخصات مختلف جریان چندفاز را میتوان با استفاده از آن استخراج کرد.
افراد زیادی از اختراعات فراوانشان سخن میگویند، اما درست این است که دستگاهی با کارایی بالا تولید شود. حدود 5 سال است که بر روی این دستگاه کار کردیم تا کمی جلو برویم. به نظرم این روش درست پیشرفت علم است، چرا که اگر قرار باشد کار علمی انجام شود باید به صورت گروهی و با زمان زیاد تکمیل شود و این طور نیست که هر روز اختراع جدیدی تولید شود.
هزینه ساخت پمپ دو فاز دفعی از کجا تامین شد؟
عمده هزینههای ساخت دستگاه را از یکی از شرکتهای وابسته به شرکت پتروشیمی ایران، در قالب طرح پژوهشی که بین دانشکده مهندسی مکانیک شریف و این شرکت انجام شد، تامین کنیم. بقیه هزینهها را قطب علمی تبدیل انرژی دانشگاه شریف تامین کرد.
این دستگاه در اول راه است و باید بتوانیم آن را کابردی کنیم.،یعنی دستگاه را بر روی چاه نفت نصب و نفت استخراج کنیم تا مشخصات عملکردی پمپ کاملا مشخص شود. هم اکنون که در مرحله بهینه سازی دستگاه هستیم، پمپ را به شکل مخروطی درآوردیم. این شکل از پمپها، در واقع نسل جدید از این نوع پمپها هستند که هنوز در حال بررسی و تحقیق در مورد آن هستیم تا کامل شود.
بهره برداری از دستگاه چقدر زمان میبرد؟
از سال 84 که پروژه ساخت پمپ دو فاز دفعی را آغاز کردیم تا حالا، در حال توسعه آن هستیم. تا به اینجای کار، حدود 16 نفر فارغ التحصیل کارشناسی ارشد و کارشناسی بر روی این پروژه کار و روشهای تازهای را کشف کردهاند.
در همین زمینه روش عددی جدید با نام PIS (روش تأثیر فیزیکی) را طراحی کردم که برای اولین بار در دنیا به کار برده شد و برای مدل سازی جمعهای دوفاز استفاده میشود که یکی از عوامل برگزیده شدن طرح در جشنواره خوارزمی به حساب میآید.
در انجام پروژه به مانعی برخورد کردید؟
موانع و مشکلات که بسیار است؛مشکلات مالی و کمبودهای قطعات اولیه و اطلاعات، از جمله آنهاست. گاهی اوقات حدود 6 ماه منتظر یک قطعه کوچک بودیم، ولی خوشبختانه توانستیم دستگاه را بسازیم. حتی در این راه، یکی از دوستانمان در گروه که برای تهیه قطعه به آمریکا رفته بود، بازداشت شد. اما خدا را شکر تا به حال پیشرفت کار خوب بوده است.
برای انجام کاری شبیه ساختن دستگاه تان، شرایط هموار است؟
شرایط برای انجام کار تحقیقاتی به علت کمبود بودجه و اطلاعات علمی، کمی سخت است اما به هر حال کار تحقیقاتی در هر حوزهای سختیهای خاص خودش را دارد.
این پمپ چقدر به صنعت کشور کمک میکند یا صرفهجویی ارزی خواهد داشت؟
هنوز تخمین نزدهایم، چرا که پمپ باید در ابتدا بر روی چاه نفت پیاده شود تا رقم دقیق آن به دست بیاید.چون عمر چاههای نفت کشور به مراحل دوم و سوم رسیده است، یعنی تنها 25 درصد نفت را خارج کردهایم؛ اگر با هر روشی بتوان درصد کوچکی از نفت اعماق را استخراج کرد، مطمئنا به درآمد ملی کمک میکند، اما در مورد اینکه چند میلیارد صرفه جویی خواهد شد، باید در عمل مشخص شود.
دانشجوهایتان را به انجام پروژههایی که در دست دارید، ترغیب میکنید؟
در ساخت دستگاه پمپ یا از دانشجوهای خودم و یا دانشجوهایی که غیرمستقیم با من کار میکنند، استفاده کردم. ساخت دستگاه در دانشگاه شریف تحت سرپرستی دکتر محمدحسن سعیدی که رییس دانشکده است، تکمیل میشود و خیلی از دانشجوها نیز با من در ارتباطند، بنابراین در کلاسهای درس نیز درباره دستگاه صحبت میشود که در مورد آن نیز توضیح می دهم.
از رتبه اول جشنواره خوارزمی راضی هستید؟
طرح در جشنواره خوارزمی، در 3 الی 4 مرحله داوری شد و داوری نیز توسط اعضای هیات علمی دانشگاهها و هیأت علمی سازمان پژوهشهای علمی و تحقیقی ایران انجام و بررسی شد. فکر میکنم که رتبه اولی برای طرح ما عادلانه بود.
این سطح از پیشرفت در زندگی، راضی تان می کند؟
خیر،الان در دانشگاه شریف در حال گذران دوره فوق دکترا در رشته مکانیک هستم. اما قصد دارم خارج کشور بروم و دورههای فوق دکترا در زمینه نفت یا انرژی بگذرانم تا با فضای کاری نفت و محیط های بینالمللی نیز آشنا شوم.
تا به حال حسرت انجام کاری را خوردهاید؟
تا به حال به هر چه اراده و تلاش کردم، رسیدهام. اعتقادم این است که آدم هر کاری را که بخواهد میتواند انجام دهد، اما بستگی به تلاش فرد دارد و اگر تصمیمی گرفته و تلاش شود، 90 درصد راه پیموده شده؛ حال اگر صلاح باشد و خدا کمک کند به انتهای راه خواهیم رسید.
اگر می توانستید دوباره انتخاب رشته کنید، مکانیک را انتخاب میکردید؟
باز هم مکانیک؛ اما شاید گرایش انرژی انتخاب می کردم.
حرف آخر:
در کلاسهایی که تدریس میکنم چه در دانشگاه شریف و چه در دانشگاههای دیگر، بچهها در لیسانس عمدتا اطلاعات مفیدی را برای انتخاب رشته نداشتهاند و بنابراین وقتی به دانشگاه میآیند، از رشتهشان راضی نیستند.
فکر می کنم که جای بحث مشاوره رشتههای تحصیلی در دبیرستانها خالی است. رشتهها باید به درستی معرفی شوند تا دانشجویان بتوانند با اطلاعات کافی و اعمال سلیقه، رشته مورد علاقه شان را انتخاب کنند.
در کلاسهایم به بچههایی برخوردهام که از نظر هوشی فوقالعاده هستند ولی چون رشته مناسبی را انتخاب نکردهاند، آن طور که باید نتوانستند از تواناییشان استفاده کنند.
***