مجموعة بحوث تحسين العمليات الكهروحرارية
 التطور في تكنولوجيات الطاقة النظيفة وذات الصلة هي الإهتمامات الرئيسية لخلق مستقبل موارد الطاقة المستدامة. هناك أشكال كثيرة من موارد الطاقة النظيفة، إلا أن الكفاءة والصعوبات العملية، والتكلفة تحد من عوامل اعتماد هذه الموارد. أحد الاحتمالات في الموارد المتاحة هي نظم تحويل الطاقة الكهروحرارية. وهذا يتطلب فهما عميقا للجوانب المادية من الآثار الكهروحرارية لتحديد أساسيات معالجة عالية الكفاءة وتطوير مواد جديدة في هذا الصدد. ونتيجة لذلك، فالتحقيق في الآثار الكهروحرارية وتركيبات عملية فيما يتعلق بتطوير مواد جديدة يصبح مطلبا ضروريا.
التطورات الأخيرة في مجال البحث العلمي تؤدي إلى دمج المصادر الحرارية مع المواد النانونية لتوليد عناصر كهروحرارية. ولأن حجم نقل الطاقة يماثل التباعد الذري في المواد، فنقل الطاقة في مثل هذه الأنظمة يولد حالات طاقة غير متوازنة بين موقع الشبكة والإلكترونات. ينتج من هذا فصل حراري للإلكترون والانظمة الفرعية للشبكة والتواصل الحراري لهذه الانظمة الفرعية في حالة عدم توازن نقل الطاقة من شبه نظام الإلكترون إلى النظام الفرعي. وعلاوة على ذلك، فالإلكترونات تمتص الطاقة من مصادر خارجية في شكل الموجات الحرارية والكهرومغناطيسية لزيادة طاقتها الزائدة في منطقة السطح. هذا الوضع يعزز درجة حرارة الإلكترون ويتسبب في حركة الإلكترون من منطقة درجة الحرارة الأعلى إلى الأقل التي من خلالها يتم إنشاء تيار Seebeck. ومع ذلك، البلازمونات السطحية (بولاريتونات البلازمون السطحية)، والتي هي الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتشر موازية على طول واجهة الاسطح المعدنية/ العازلة؛ تسهم في تعزيز التيار الكهروحراري.
تكمن قوتنا في أعضاء المجموعة، الذين أنشأوا أوراق بحثية في مجال العلوم الحرارية، وتحسين العملية، وديناميات النظم. أعضاء المجموعة لديهم القدرة على إجراء البحوث على احدث طراز في مجال توليد الطاقة الكهروحرارية. وبالإضافة إلى ذلك، دمج طلاب الدراسات العليا في المجموعة يعزز إمكانات البحث وقوة المجموعة. مرافق المختبر والحوسبة متوفرة في قسم الهندسة الميكانيكية والذي سيقدم قاعدة للإنجازات البحثية.
أهمية هذا البحث هو أن الأجهزة الحرارية هي المرشحة المحتملة للأجهزة ذات الكفاءة في إنتاج الطاقة، ويمكن استخدامها في تطبيقات التبريد والتدفئة كما في مجال الالكترونيات. ومع ذلك، إجراء مزيد من البحوث في تحسين الكفاءة والتطبيقات المحلية المحتملة لمثل هذه الأجهزة أمر ضروري.
منطقة البحث، التي اقترحتها المجموعة، لها أهمية كبيرة في المملكة العربية السعودية. وتجدر الإشارة إلى أن تحويل الطاقة الكهروحرارية من تدفئة الطاقة الشمسية هي واحدة من المصادر الممكنة لتوليد الطاقة النظيفة بينما تتم تلبية متطلبات المجتمعات النائية الصغيرة في المملكة، لأن متوسط الإشعاع الشمسي السنوي الذي يقع على شبه الجزيرة العربية هو نحو 2200 كيلو واط ساعة/ m2، وهو أعلى بكثير من المتوسط العالمي. ونتيجة لذلك، فالبحث في أساسيات تحويل الطاقة الكهروحرارية يصبح من الضروري للتطبيقات المستدامة والمجدية.
 |
الدكتور سامي بكير يلباز (منسق المجموعة)
|
|
الدكتور أحمد شاهين (ME)
|
|
الدكتور شهزاده شجاع (ME)
|
|
الدكتور طاهر آيار (SE)
|
|
الدكتور محمد سونر (ME) |
|
الدكتور حسين القحطاني (ME)
|
|