کتاب تبدیل مستقیم انرژی

کتاب الکترونیکی «تبدیل مستقیم انرژی» نوشتهٔ رضا حسینی ابرده، نازنین نجفیان و مهدی وهابی اثری تخصصی در حوزهٔ مهندسی انرژی است که نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر آن را منتشر کرده است. این کتاب به بررسی روش‌های مختلف تبدیل مستقیم انرژی، از جمله فوتوالکتریک، ترموالکتریک، مگنتوهیدرودینامیک، سلول‌های سوختی و ترمویونیک می‌پردازد و به‌ویژه برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی رشته‌های مهندسی برق، مکانیک و شیمی تدوین شده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب تبدیل مستقیم انرژی

«تبدیل مستقیم انرژی» اثری دانشگاهی و ناداستان است که به بررسی مفاهیم و فناوری‌های تبدیل مستقیم انرژی می‌پردازد. این کتاب در قالب یک منبع درسی و مرجع تخصصی برای دانشجویان و پژوهشگران تدوین شده و ساختار آن به گونه‌ای است که ابتدا اصول پایه و مفاهیم اساسی هر روش را به‌صورت خلاصه و قابل‌فهم ارائه می‌دهد و سپس در فصول جداگانه به تفصیل به هر یک از پنج فناوری اصلی می‌پردازد. نویسندگان تلاش کرده‌اند تا مباحث را از دیدگاه‌های مختلف مهندسی برق، مکانیک و شیمی بررسی کنند و جنبه‌های فیزیکی، شیمیایی و ترمودینامیکی هر فناوری را توضیح دهند. کتاب با مقدمه‌ای دربارهٔ اهمیت و جایگاه تبدیل مستقیم انرژی در صنعت و پژوهش آغاز می‌شود و سپس به سراغ معرفی و تحلیل فناوری‌هایی مانند سلول‌های خورشیدی، مولدهای ترموالکتریک، مگنتوهیدرودینامیک، پیل‌های سوختی و مبدل‌های ترمویونیک می‌رود. هر فصل با شرح مزایا، محدودیت‌ها، کاربردها و آیندهٔ هر فناوری همراه است و در انتها نیز پیوست‌هایی برای ارائهٔ داده‌های فنی و جداول مرجع آورده شده است.

خلاصه کتاب تبدیل مستقیم انرژی

کتاب «تبدیل مستقیم انرژی» به بررسی پنج فناوری اصلی در زمینهٔ تبدیل مستقیم انرژی می‌پردازد و تلاش دارد مفاهیم پایه، اصول عملکرد و کاربردهای هر یک را به‌روشنی شرح دهد. در ابتدای کتاب، نویسندگان به تفاوت میان تبدیل مستقیم و غیرمستقیم انرژی اشاره کرده‌اند و توضیح داده‌اند که در تبدیل مستقیم، انرژی نورانی یا حرارتی بدون نیاز به ماشین‌های حرارتی یا ژنراتورهای مکانیکی به برق تبدیل می‌شود. در بخش فوتوالکتریک، کتاب به معرفی سلول‌های خورشیدی و اثر فتوولتاییک می‌پردازد و ضمن شرح تاریخچه و اصول فیزیکی این پدیده، مزایا و محدودیت‌های سلول‌های خورشیدی را بررسی می‌کند. سپس به سراغ فناوری ترموالکتریک رفته و توضیح می‌دهد که چگونه با استفاده از گرادیان دما و اثر سیبک، می‌توان انرژی حرارتی را به الکتریسیته تبدیل کرد. در این بخش، به کاربردهای عملی، راندمان پایین و مزایای خاص این فناوری در فضا و صنایع خاص اشاره شده است. فصل مگنتوهیدرودینامیک به تولید برق از طریق عبور گاز داغ یونیزه‌شده در میدان مغناطیسی می‌پردازد و ویژگی‌های فنی، چالش‌ها و آیندهٔ این فناوری را بررسی می‌کند. بخش پیل‌های سوختی به اصول شیمیایی و الکتروشیمیایی این سلول‌ها، مزایا و محدودیت‌های آن‌ها و نقش‌شان در تولید برق با راندمان بالا می‌پردازد. در نهایت، فناوری ترمویونیک و اصول عملکرد آن، وابستگی به دمای بالا و کاربردهای بالقوه‌اش شرح داده می‌شود. در سراسر کتاب، نویسندگان تلاش کرده‌اند تا ضمن ارائهٔ اطلاعات پایه، به مقایسهٔ فناوری‌ها، کاربردهای صنعتی و آیندهٔ هر روش نیز بپردازند و تصویری جامع از وضعیت فعلی و چشم‌اندازهای پیش‌رو ارائه دهند.

چرا باید کتاب تبدیل مستقیم انرژی را بخوانیم؟

این کتاب با تمرکز بر فناوری‌های نوین و کاربردی در حوزهٔ تبدیل مستقیم انرژی، فرصتی برای آشنایی با اصول علمی و فنی این حوزه فراهم می‌کند. مطالعهٔ آن به درک بهتر سازوکارهای تولید برق از منابع مختلف، شناخت مزایا و محدودیت‌های هر فناوری و آگاهی از روندهای پژوهشی و صنعتی کمک می‌کند. همچنین، کتاب با ارائهٔ مثال‌ها و تحلیل‌های مقایسه‌ای، امکان بررسی عملی و نظری فناوری‌های مختلف را برای دانشجویان و پژوهشگران فراهم می‌آورد.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

مطالعهٔ این کتاب به دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی برق، مکانیک و شیمی، به‌ویژه در مقطع تحصیلات تکمیلی، توصیه می‌شود. همچنین برای افرادی که به دنبال آشنایی با فناوری‌های نوین تولید انرژی و کاربردهای صنعتی آن‌ها هستند، این کتاب منبعی مفید به‌شمار می‌آید.

بخشی از کتاب تبدیل مستقیم انرژی

«در کتاب حاضر سعی شده هر جا میسر بوده دو دیدگاه تلفیق شوند به گونه‌ای که برای هر دو گروه برق و مکانیک و حتی مهندسی شیمی با مختصر دقت و توجه و داشتن زمینه و علاقه موضوعات قابل‌فهم و هضم باشند. مطالب این کتاب برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی نوشته شده‌اند و دانشجویان سال آخر رشته‌های مهندسی برق، مکانیک و مهندسی شیمی نیز می‌توانند از آن استفاده کنند. مباحث پنج‌گانه مطرح شده در این کتاب "فوتوالکتریک"، "ترموالکتریک"، "مگنتوهیدرودینامیک"، "سلول‌های سوختی" و "ترمویونیک" هستند. آشنایی دانشجویان با این موضوعات و سابقه آنها یکسان نیست. بعضی از این مباحث شناخته‌تراند و ممکن است در بخش انرژی‌های تجدیدپذیر مطالعه شده باشند و برخی ممکن است کاملا ناآشنا باشند. در نتیجه نباید انتظار داشت که فهم و درک همه موضوعات به‌راحتی مباحث شناخته‌شده باشد. پنج موضوع مطرح‌شده در این کتاب همه سازوکارهای تبدیل مستقیم انرژی نیستند. علت انتخاب این موضوعات پنج‌گانه این است که به نظر می‌رسد قابلیت استفاده این سازوکارها بیش‌تر و تجاری شدن آنها نیز محتمل‌تر است. توجه عمده این کتاب دادن اطلاعات پایه و اصلی در زمینه این سازوکارها و شناخت و طرح و تفصیل مشخصه‌های عمده و اصلی موثر از دیدگاه طراحی مفهومی و کلی در هر یک از آنهاست. به هیچ وجه نه خواسته‌ایم و نه می‌توانستیم وارد جزییات شویم چون هدف از تدوین کتاب این نبوده و علی‌القاعده به عنوان یک کتاب درسی نباید هم باشد.»