تولید انرژی الکتریکی، تولید سوخت، ذخیره‌سازی انرژی، توزیع الکتریسیته، بهره‌وری انرژی و تحقیقات در زمینه توسعه پایدار صنعتی از موارد مورد توجه محققان و نیاز کشورها در سال های اخیر است که گام‌های فناورانه‌ای نیز در این عرصه برداشته شده است.
به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، در سال 2009 میلادی، موسسه Resnick از زیرمجموعه‌های موسسه فناوری کالیفرنیا (دانشگاه صنعتی کالیفرنیا)، با حمایت مالی خانواده‌های رزنیک و مور راه‌اندازی شد. این دو خانواده با کمک مجموعاً 30 میلیون دلاری خود اولین مرحله از راه‌اندازی این پروژه 90 میلیون دلاری را کلید زدند. حوزه فعالیت این موسسه، تحقیقات در حوزه انرژی و پیشبرد این صنعت به‌سوی توسعه پایدار است. در همین راستا، تولید انرژی الکتریکی، تولید سوخت، ذخیره‌سازی انرژی، توزیع الکتریسیته، بهره‌وری انرژی و تحقیقات در زمینه توسعه پایدار صنعتی از موارد مورد توجه محققان این مجموعه است.
توسعه روش‌های تولید الکتریسیته با توجه به پیش‌بینی افزایش مصرف برق در سال‌های آتی ازجمله مهم‌ترین اهداف این موسسه به شمار می‌رود. این روش‌ها، از تبدیل مستقیم انرژی خورشید به الکتریسیته از طریق سلول‌های فتوولتاییک، تا استفاده از پیل‌های سوختی برای تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی سوخت‌ها به الکتریسیته، مستلزم درک دقیق رفتار مواد در مقیاس نانو و شناخت تأثیر این رفتارها در کارکرد تجهیزات در مقیاس بزرگ است. موسسه رزنیک و دانشگاه کلتک پیشرفت های قابل توجهی در سلول‌های فتوولتاییک، پیل‌های سوختی و استفاده از انرژی باد داشته‌اند. هدف این موسسه افزایش مقیاس تولید برق با سلول‌های خورشیدی به حد ترا وات است. ازجمله پیشرفت های حال حاضر این موسسه، توسعه سلول‌هایی حاوی ریز سیم های سیلیسیومی قرار گرفته در یک پلیمر به جای سیلیسیوم(که تا 98 درصد میزان مصرف سیلیسیوم را کاهش می دهند ) و ساخت سلول‌های نازک و پربازده از جنس گالیوم آرسنید می‌باشد که افزایش بازه طیف نور جذبی به منظور افزایش 50 درصدی بازده این سلول ها ازجمله اهداف تحقیقات فعلی آن است.
موسسه رزنیک همچنین پیل‌های سوختی جامدی را با استفاده از نوعی اسید جامد توسعه داده است که در حال حاضر بیشترین میزان تراکم انرژی در بین پیل‌های سوختی را دارد. همچنین در حوزه انرژی بادی، می‎توان به استفاده از توربین‌هایی با محور افقی به جای عمودی با استفاده از مواد سبک‌تر و مستحکم‌تر که میزان برداشت از انرژی باد را تا 10 برابر در هر مزرعه، افزایش داده است، اشاره نمود.
بخش دیگری از تحقیقات در این موسسه بر هوشمندسازی شبکه توزیع برق متمرکز است. شبکه توزیع برق، پیچیده‌ترین ماشین روی زمین شناخته شده که این پیچیدگی تغییرات لازم  برای استفاده از مولدهای غیر دائم، همچون توربین‌های بادی و سلول‌های خورشیدی را مشکل می‌سازد. شبکه فعلی با تعدادی تولیدکننده محدود و تعداد بسیار زیادی مصرف‌کننده برای استفاده از این منابع، مناسب نیست؛ لذا سامانه توزیع، هوشمندسازی، تمرکززدایی و اقتصاد شبکه توزیع ازجمله موضوعات پژوهش و نوآوری در این موسسه در نظر گرفته شده است.
بیش از یک سوم انرژی سوخت‌های فسیلی برای حمل و نقل مصرف می‌شود و تقریباً 40 درصد از حمل و نقل جهانی همچون کشتی‌ها، هواپیماها و کامیون‌ها قابل برقی شدن نیست. بخش شیمی موسسه رزنیک در تلاش برای یافتن کاتالیزورهایی مناسب برای شکست مولکول آب برای تولید هیدروژن و تجزیه ملکول دی اکسید کربن برای تولید سوخت‌های کربوهیدراتی است که در حال حاضر راکتور تولید تجاری با این روش با همکاری دانشگاه مینه سوتا در حال ساخت است. بخش دیگری از انرژی محققان در این موسسات بر تولید سوخت‌های زیستی از ضایعات با استفاده از آنزیم‌ها و یا میکروب های طراحی شده متمرکز شده است. محققان این موسسه معتقدند سوخت مشتق شده از سلولز قابلیت جانشین شدن با بیش از نیمی از نفت خام وارد شده به ایالات متحده را دارد.
ذخیره‌سازی انرژی بخش دیگری از پژوهش‌های کاربردی این موسسه علمی را تشکیل می‌دهد. یکی از مهم‌ترین مشکلات انرژی الکتریکی مشکلات ذخیره‌سازی آن است و این امر در خصوص منابع تجدیدپذیر الکتریسیته که تولید آن‌ها پیوستگی زمانی ندارد، حادتر است. در حال حاضر حتی ذخیره‌سازی چند ساعته انرژی و نگهداری آن برای ساعات اوج تولید انرژی الکتریکی (ظهرتا ساعات اوج مصرف (عصر)) می‌تواند صرفه‌جویی قابل توجهی هم در مصرف سوخت‌های فسیلی و هم در راه‌اندازی مکرر نیروگاه‌های اضطراری ایجاد کند.
باتری‌ها در حال حاضر گران قیمت بوده و قابلیت ذخیره‌سازی پایینی دارند. تحقیقات بر مواد باتری‌ها و پیکربندی آن‌ها می‌تواند این وضعیت را تغییر دهد. تحقیقات در خصوص مواد مورد استفاده در باتری‌ها هم بر الکترود و واکنش شیمیایی آن و هم بر وزن و استحکام باتری تمرکز دارد. موسسه  رزنیک با تعامل با موسسه تحقیقات پیشرانش ناسا باتری‌هایی برای کارکردن در شرایط به شدت مخرب طراحی نموده است. همچنین بخش دیگری از تحقیقات در حوزه باتری، بر تغییر الکترولیت و استفاده از موادی با خطر کمتر متمرکز است که در صورت تحقق این امر، امکان استفاده از باتری‌ها در خطوط انتقال قدرت و نیز استفاده ایمن‌تر آن‌ها در وسایل نقلیه ایجاد می‌شود. ذخیره‌سازی هیدروژن راهکار دیگری برای ذخیره انرژی برشمرده می‌شود که در موسسه رزنیک تلاش‌های هدفمندی برای استفاده از منابع ذخیره‌سازی هیدروژن در حالت جامد در جربان است.
موسسه رزنیک تعامل قابل توجهی با مراکز و دانشگاه های دیگر دارد. این موسسه با دانشگاه ملی مرکز تایوان قرارداد همکار علمی دارد.
موسسه رزنیک برگزار کننده جوایز  SISCA و Resonate  است. جایزه SISCA که توسط شرکت مواد شیمیایی Dow حمایت می‌شود، برای تشویق دانشجویان در راستای پژوهش هدفمند برای حل مشکلات در راه توسعه پایدار اعطا می‌شود و جایزه Resonate به مخترعانی با سن کمتر از 40 سال اعطا می‌شود.
از دیگر فعالیت‌های این موسسه می‌توان به مطالعه در خصوص مواد حیاتی به خصوص مواد حیاتی مورد نیاز در صنعت انرژی اشاره نمود. مواد حیاتی می‌توانند در بخش‌های مختلف صنایع انرژی ازجمله تولید، انتقال، توزیع، ذخیره‌سازی و مصرف کاربرد داشته باشند. مواد حیاتی مواد هستند که علیرغم اهمیت اقتصادی، دفاعی و یا حتی اجتماعی بالا، از طریق بازارهای بین‌المللی تامین می‌شوند. دسترسی به این مواد در شرایط بحران های جهانی، ناامنی، تخاصم و یا جنگ های بین‌المللی می‌تواند چالش‌ساز بوده و دولت ها را در شرایط تهدید قرار دهد، به همین دلیل تضمین دسترسی به این مواد اهمیت سیاسی بالایی دارد. موسسه رزنیک با مطالعه مصارف مختلف مواد مختلف در حوزه انرژی‌های تجدید پذیر و ارزیابی زنجیره تامین مواد مختلف و میزان وابستگی آن‌ها به منابع خارجی، روندی را برای تشخیص اولویت‌های حوزه مواد حیاتی و نیز راهکارهای مدیریت موضوع ارائه نموده است.
موسسه رزنیک همچنین فعالیت‌هایی را برای افزایش آگاهی عمومی و تخصصی در مورد توسعه پایدار انجام داده که این فعالیت ها شامل کارگاه های آموزشی، سخنرانی، سمینارها، نمایشگاه‌ها، مدرسه آب و هوا و .... است.
مواد پیشرفته کلید توسعه فناوری و تولید ثروت در کشورهاست. چرا که توسعه اغلب فناوری‌های پيشرفته (هوافضا، انرژی‌های تجديدپذير، ميكروالكترونيك، زيست‌فناوری و...)، در گرو دسترسی به مواد پيشرفته و فناوری‌های مرتبط با آن است. همچنین نگاهی به محدودیت های سال‌هاي گذشته كشور در دست یابی به برخی از این مواد، به خوبی مبين اهميت كليدی اين حوزه است. با توجه به اهمیت این موضوع و اهتمام معاونت علمی و فناوری، ستاد توسعه فناوری‌های مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی با هدف ساماندهی، کمک به ارتقای وضعیت تولید، تجاری‌سازی، توسعه فناوری و زیرساخت‌های مرتبط با تولید مواد و ساخت پیشرفته تشکیل شده است.
انتهای پیام/25