اهمیت جایگاه و کاربرد مواد پیشرفته در اقتصاد و توسعه پایدار

نویسنده مقاله: دکتر ابراهیم اکبرزاده

با گسترش صنعت و چالش محدودیت در انتخاب مواد، نیاز به موادی جدید با خواص گوناگون بهبود یافته و یا نیاز به خواص جدیدتر و دارای ویژگی ویژگی های فراگیر، منجر به تولید مواد پیشرفته که عموما دارای خواص برتری نسبت به مواد رایج هستند، شده است. این موااد در زمان کوتاهی توانسته اند جایگاه قابل قبولی را بدست آورند. کاربرد مواد سنتی در سه گروه اصلی فلزات، پلیمرها و سرامیک ها را بسوی ترکیب این مواد در یکدیگر و شکل گیری دسته­ای به نام مرکب (کامپوزیت) سوق داده است. هرچند مواد مرکب مختلفی بطور طبیعی (مانند چوب) و یا بطور سنتی مانند کاه گل در ابتدایی ترین نیازهای بشر مورد استفاده قرار گرفته بوده است اما از حدود 1907 میلادی باکلیت بعنوان اولین کامپوزیت مصنوعی از پلاستیک تقویت شده با الیاف مورد استفاده قرار گرفت. بعد از آن با توسعه مواد پلیمری و همچنین الیاف های مختلف و تکنولوژی نانو حوزه مواد پیشرفته توانست جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف بیابد. براساس گزارش مرکز تحقیقات شفافیت بازار که در ماه دسامبر 2016 میلادی انتشار یافته است، بازار جهانی مواد پیشرفته (سرامیکها، شیشه، پلیمر، فلزات و آلیاژ ها و کامپوزیت ها) در سال 2015 معادل 76/42 میلیارد دلارآمریکا ارزش گذاری شده است و پیش بینی می شود که این بازار در سال 2024 میلادی به ارزش 48/102 میلیارد دلار آمریکا دست یابد که نرخ رشد ترکیبی سالیانه (CGAR) 4/%10 بین سالهای 2016 تا 2024 را خواهد داشت [1]. همچنین تخمین زده می شود که فقط بازار مواد کامپوزیت از انواع مختلف رزین و الیاف و محصولات نهایی در کاربرد های مختلف به رقمی معادل 1/39 میلیارد دلار تا سال 2022 میلادی برسد. با نرخ رشد ترکیبی سالیانه 1/5% بین سالهای 2017 تا 2022 [2].

کاربرد­های اصلی مواد پیشرفته عمدتا در صنایعی نظیر خودروسازی، هوافضا، برق و الکترونیک، انرژی، نظامی و پزشکی وجود دارد. آمریکای شمالی و اروپا مناطق دارای بازار جهانی برای مواد پیشرفته شناخته شده اند که در سالهای اخیر کشور­های آسیایی نیز توانسته اند بخش قابل توجهی از این بازار را به خود اختصاص دهند. یکی از محرک های توسعه مواد پیشرفته، بحث تغییرات آب و هوایی است که آمارهای فزاینده تاثیرات منفی آن دولتمردان، مصرف کنندگان و تاجران را تحت فشار قرار داده است تا مواد سازگار با محیط زیست و دوستدار طبیعت در فنآوری های تولید استفاده و مورد پژوهش قرار دهند.

با توجه به سیاست های برنامه­های توسعه ای اقتصادی در کشور و ابلاغ و تحقق اقتصاد مقاومتی در سالهای اخیر، قطعا یکی از حوزه­های پیشرو در این راستا با توجه به نیاز فراگیر حوزه گسترش مواد پیشرفته در تمامی کاربرد های جهانی آن خواهد بود. بنا بر گزارشات اقتصادی محدود اما قابل استناد، بازار مواد پیشرفته در کشور ایران در سالهای پیشرو تا سال 1404 رشد چشمگیری خواهد داشت. بعنوان نمونه، بازار پرینترهای سه بعدی که یکی از تکنولوژی های تازه نفس در این زمینه است تا سال 1405 خورشیدی می بایست رشد 40% داشته باشد [3]. کشور در حوزه تولید علم در جایگاه خوب و در حال رشدی قرار دارد بعنوان مثال جایگاه ایران در بین کشور­های جهان در علم نانو هفتم است اما متاسفانه این رتبه در تولید ثروت و بهره گیری سهمی از بازار جهانی در این حوزه بسیار ناچیز است [4]، که این مسئله و از دست دادن سهم بازار را در تقریبا درکل کاربرد های مواد پیشرفته شاهد هستیم. از این رو، مطالعه و مدیریت صحیح همراه با یک برنامه­ریزی سازنده جهت دستیابی به سهم مناسبی از بازار مواد پیشرفته بسیار ضروری است. تخمین زده می شود در صورت هدف گذاری مناسب همراه با حمایت و برنامه ریزی دقیق بتوان تا سال 20 سال آینده به رقم 2 میلیون نفر اشتغال در این زمینه دست پیدا کرد. در حال حاضر شرکت های فعال در زمینه مواد پیشرفته توانسته اند به گردش مالی 700 میلیون تومانی در سال دست پیدا کنند که همچنان فاصله بسیار زیادی از آنچه هدف گذاری شده است وجود دارد [5]. هرچند از سوی نهادهای دولتی و حمایتی در این حوزه تسهیلات مختلف و خوبی پرداخت می شود اما آنچه برای حضور و ادامه حیات و رشد این حوزه لازم است تغییر دیدگاه صنعتی و مدیریتی است. تا مادامی که دیدگاه صنایع مصرف کننده مانند خودروسازی در کشور به سمت استفاده از مواد سنتی است، بدیهی است که استفاده از مواد پیشرفته نهادینه نخواهد شد و مشکلات زیست محیطی و پایین بودن کیفیت محصولات نهایی باقی خواهد ماند. علاوه بر این، وجود یارانه و پایین بودن قیمت حامل های سوخت و انرژی در کشور مانع از رشد صنایع پایه ای مانند مواد پیشرفته و در ادامه دیگر صنایع مصرف کننده در کاربرد های گوناگون خواهد شد. در عمل ما خود را از بهره مندی مزایای مختلف مانند کیفیت بالاتر زندگی، کاهش اثرات زیست محیطی و اقتصاد پویاتر محروم می کنیم. حضور مواد پیشرفته در کاربرد انرژی­های تجدیدپذیر علاوه بر داشتن منابع انرژی پایدار و رشد اقتصادی فزاینده می تواند جایگاه کشور بعنوان هاب انرژی را در آینده تثبیت نماید.

فراموش نشود که مواد پیشرفته یکی از الویت گذاری بسیاری از کشورهای دنیا در زمینه علم و فناوری است چنانکه درگذشته در طول دوران های مختلف اعصار و دوره های پیشرفت بشری براساس مواد مانند عصر سنگ، آهن و سیلیکون نام گذاری شده و می شود. در سالهای اخیر مباحث بسیار جدیدی مانند فرامواد مطرح شده اند که نشان دهنده رشد پویا و مولد حوزه مواد پیشرفته است که چنانچه نتوانیم خود را هماهنگ با ضرب آهنگ این تکنوازی قرار دهیم قطعا دچار عقب ماندگی های شدید خواهیم شد.

[1] http://www.transparencymarketresearch.com/composites-market.html

[2] http://www.lucintel.com/composites-industry-2017-2022.aspx

[3] https://www.tasnimnews.com/fa/news/1396/02/11/1394535/%D8%B3%D9%87%D9%85-%D8%A7%DB%8C%D8%B1%D8%A7%D9%86-%D8%AF%D8%B1-%D8%A8%D8%A7%D8%B2%D8%A7%D8%B1-%D9%BE%D8%B1%DB%8C%D9%86%D8%AA%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%B3%D9%87-%D8%A8%D8%B9%D8%AF%DB%8C-%D8%AE%D8%A7%D9%88%D8%B1%D9%85%DB%8C%D8%A7%D9%86%D9%87-%D8%A8%D8%A7%DB%8C%D8%AF-40-%D8%AF%D8%B1%D8%B5%D8%AF-%D8%B4%D9%88%D8%AF

[4] http://www.yjc.ir/fa/news/5091772/%D8%AC%D8%A7%DB%8C%DA%AF%D8%A7%D9%87-%D8%A7%DB%8C%D8%B1%D8%A7%D9%86-%D8%AF%D8%B1-%D8%B1%D8%AA%D8%A8%D9%87-%D9%87%D9%81%D8%AA%D9%85-%D8%B9%D9%84%D9%85-%D9%86%D8%A7%D9%86%D9%88-%D8%AA%D8%AB%D8%A8%DB%8C%D8%AA-%D8%B4%D8%AF

[5] http://www.mehrnews.com/news/3809318/%DA%AF%D8%B1%D8%AF%D8%B4-%D9%85%D8%A7%D9%84%DB%8C-%DB%B7%DB%B0%DB%B0-%D9%85%DB%8C%D9%84%DB%8C%D8%A7%D8%B1%D8%AF-%D8%AA%D9%88%D9%85%D8%A7%D9%86%DB%8C-%D8%B4%D8%B1%DA%A9%D8%AA-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D9%81%D8%B9%D8%A7%D9%84-%D8%AF%D8%B1-%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87-%D9%85%D9%88%D8%A7%D8%AF-%D9%BE%DB%8C%D8%B4%D8%B1%D9%81%D8%AA%D9%87