Le Dr Maria Alhajji est impliquée dans l'enseignement, la recherche, la supervision d'étudiants et contribue aux initiatives départementales d'éducation et de sensibilisation.
Les chercheurs et les scientifiques peuvent puiser leurs inspirations et leurs motivations dans de nombreuses sources. Pour le Dr Maria Alhajji de l’Université de Limerick (UL), le lien entre théorie et réalité est fascinant.
«Je suis inspirée par le moment où quelqu'un relie un concept scientifique à quelque chose qu'il a déjà observé dans la vie quotidienne», a-t-elle déclaré à SiliconRepublic.com.
En tant que professeur assistant au département de physique de la Faculté des sciences et de l’ingénierie de l’UL, elle considère son domaine comme « une façon de comprendre le monde – depuis la raison pour laquelle le ciel apparaît bleu jusqu’au fonctionnement de l’électricité, des communications, des technologies médicales et des systèmes d’énergies renouvelables ».
Son rôle combine l'enseignement, la recherche, la supervision d'étudiants de premier cycle et de troisième cycle et le service académique, et contribue aux initiatives départementales d'éducation et de sensibilisation.
« Je suis particulièrement passionnée par le fait d'aider les étudiants et les jeunes à comprendre que la physique n'est pas simplement un ensemble d'équations », dit-elle.
« Que j’enseigne à des étudiants de première année ou que j’étudie des matériaux destinés aux systèmes de stockage d’énergie, je veux que les gens reconnaissent la physique comme une discipline active et évolutive qui façonne notre vie quotidienne. »
Alhajji est titulaire d'un baccalauréat en sciences de l'université King Faisal d'Arabie saoudite, ainsi que d'une maîtrise et d'un doctorat de l'UL, où elle a auparavant travaillé comme chercheuse postdoctorale et chargée de recherche.
Forte d'une formation universitaire en électrochimie et en matériaux de stockage d'énergie, elle enseigne désormais dans des domaines tels que la mécanique, l'électromagnétisme, les dispositifs semi-conducteurs, l'électronique, la physique moderne et l'analyse des matériaux.
« J’ai été attirée par le stockage électrochimique de l’énergie car il rassemble la physique, la chimie, la science des matériaux et l’ingénierie », explique-t-elle.
« Cela nous permet d'étudier les processus qui se produisent à l'échelle atomique et microscopique tout en abordant l'un des défis de société les plus urgents : la transition vers une énergie sûre, fiable et durable. »
Solutions énergétiques pour l’avenir
Pour Alhajji, l'adoption par la société moderne des énergies renouvelables ne peut pas se limiter simplement à la production d'électricité à partir de l'énergie éolienne ou solaire ; cette électricité doit également être stockée de manière efficace et viable afin qu’elle « reste disponible lorsque le vent ne souffle pas, que le soleil ne brille pas ou que la demande sur le réseau est particulièrement élevée ».
Ses recherches scientifiques visent à comprendre comment les propriétés d'une électrode influencent les réactions qui se produisent à sa surface et comment ces connaissances peuvent être appliquées à la conception de batteries destinées au stockage d'énergie à l'échelle du réseau.
Les batteries Redox-flow sont une solution énergétique qui, selon Alhajji, peut être conçue pour un fonctionnement de longue durée, adaptée aux grandes installations et entretenue différemment des batteries scellées conventionnelles.
Ces qualités, entre autres, les rendent idéales pour les applications stationnaires qui exigent une alimentation constante et fiable, selon l'organisme industriel américain Battery Council International, qui note que leur conception unique – en séparant le stockage d'énergie de la production d'électricité – offre flexibilité et durabilité.
Alhajji note que même si un déploiement plus large de ces batteries dépend de l'amélioration de leurs performances, de leur durabilité et de leur coût, les principes qui les sous-tendent peuvent être appliqués lors de l'examen d'autres technologies électrochimiques.
« Mon objectif plus large est d'établir une relation claire entre la structure d'un matériau, la chimie de sa surface et la fonction électrochimique », explique-t-elle.
« Je trouve les interfaces particulièrement fascinantes. Les performances d'une batterie entière peuvent dépendre de réactions se produisant à travers une frontière extrêmement fine entre une électrode et un électrolyte. De petits changements à cette interface peuvent avoir un effet mesurable sur l'efficacité et la durée de vie du système complet. »
Le lien entre la compréhension fondamentale et l’impact technologique dans le monde réel est pour elle une source continue de motivation.
« Cette compréhension peut guider la conception rationnelle de matériaux de stockage d’énergie qui prennent en charge des réactions plus rapides et plus réversibles tout en restant efficaces et stables sur une utilisation à long terme.
«Je m'intéresse non seulement aux performances d'un système de stockage d'énergie, mais également aux processus physiques et chimiques fondamentaux responsables de ces performances.»
Elle cite les systèmes de stockage d’énergie à base de fer comme une voie prometteuse à explorer car ce métal est « largement disponible et potentiellement plus économique que de nombreux matériaux utilisés dans les technologies de batteries actuelles », ce qui pourrait conduire à des progrès dans le développement de systèmes de stockage d’énergie efficaces, durables, évolutifs et basés sur des matériaux plus durables.
Jeunes scientifiques
La passion d'Alhajji pour son domaine se reflète non seulement dans ses recherches et tests de solutions de production et de stockage d'énergie, mais aussi dans son attitude envers l'enseignement et sa tentative d'inspirer les générations futures.
Au cours de l'été, elle a coordonné le concours annuel de physique du projet Sophia de l'UL, organisé par son département et impliquant plus de 70 enfants des écoles primaires de Cork et de Limerick.
« Sophia est une initiative de sensibilisation à la physique à l'UL qui implique les écoles à travers des ateliers interactifs, des démonstrations et un concours de physique scolaire », explique-t-elle. « J'ai participé à l'élaboration et à l'animation des ateliers et à la direction de l'élément compétition du programme.
« Les ateliers utilisent des expériences pratiques et accessibles liées à des expériences familières. Les élèves peuvent explorer l'électricité statique, la pression atmosphérique ou le siphonnage, ou discuter de questions telles que la raison pour laquelle le ciel est bleu. «
« Plutôt que de simplement montrer une expérience et de fournir la réponse, nous encourageons les élèves à prédire ce qui va se passer, à observer le résultat et à développer leur propre explication. »
Elle dit que l'objectif plus large de l'initiative est de renforcer la confiance et la curiosité des jeunes pour la science tout en développant leur créativité, leur travail d'équipe et leurs compétences en résolution de problèmes, et que les écoles et les enseignants ont loué sa capacité à susciter et à maintenir l'intérêt des enfants participants.
Elle reconnaît également que les enseignants eux-mêmes peuvent avoir une influence significative sur ce type d’initiatives.
« En soutenant les enseignants et en développant des activités engageantes pouvant être utilisées en classe, nous pouvons toucher beaucoup plus de jeunes et construire une culture durable de curiosité, de créativité et de résolution de problèmes. »
Restez curieux
Pour ceux qui se lancent dans une carrière scientifique, Alhajji propose quelques mots de sagesse.
« Une carrière scientifique ne consiste pas toujours à connaître la bonne réponse. Il s'agit d'apprendre à étudier une question avec soin, à évaluer les preuves et à continuer lorsqu'une expérience ne se comporte pas comme prévu. Les résultats inattendus sont souvent le point de départ des recherches les plus intéressantes. «
« Restez curieux et n'ayez jamais peur de poser ce qui semble être une question simple. De nombreuses découvertes scientifiques importantes commencent par la remise en question par quelqu'un de quelque chose que d'autres tiennent pour acquis. »
Elle reconnaît la nécessité d’une base solide dans des domaines comme la physique et les mathématiques, mais note que les compétences générales – telles que la communication, le travail en équipe et la résolution pratique de problèmes – ne doivent pas être négligées.
« La recherche scientifique moderne est hautement collaborative et rassemble souvent des personnes de plusieurs disciplines différentes », note Alhajji.
Et elle souligne également l'importance de garder l'esprit ouvert – des conseils qui pourraient peut-être être pris en compte quel que soit l'âge, le statut académique ou le parcours professionnel spécifique.
« Vous n'avez pas besoin de planifier toute votre carrière dès le début. La curiosité est souvent le meilleur point de départ. »
