Carbonaceous Materials and Future Energy-Clean and Renewable Energy Sources

مواد کربنی و انرژی آینده: منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر تجزیه و تحلیل سیستماتیکی از جایگزین‌های نوظهور انرژی‌های تجدیدپذیر برای سوخت‌های فسیلی و تأثیر آن‌ها بر اقتصاد-اجتماعی فعلی ارائه می‌کند. مقدمه، با شیمی کربنی در پایه آنها. سناریوی انرژی وابسته به سوخت فسیلی امروزی منسوخ شده است، با محدودیت منابع و جرقه زدن خطرات تغییرات آب و هوایی مانند گرم شدن کره زمین به سرعت در حال زوال است. بنابراین، یک انقلاب تکنولوژیکی از نظر پایداری انرژی جهانی مورد نیاز است. این کتاب تلاشی متواضعانه برای شناخت فناوری‌های جدید انرژی جایگزین معاصر و همچنین متحول‌کننده، و پتانسیل عظیم مواد کربنی در تغییر چهره آینده انرژی است. کربن فراوان‌ترین ماده در زمین با طیف الهام‌بخش آلوتروپ است که خواص شگفت‌انگیزی مانند مورفولوژی قابل تنظیم، هدایت الکتریکی، مساحت سطح چشمگیر و غیره را هنگام کاوش در مقیاس نانو ارائه می‌کند. بنابراین، کربن توانایی جایگزینی فلزات گران قیمت و خورنده را به عنوان الکترود در فناوری های مختلف انرژی موجود، به ویژه در ذخیره سازی، تبدیل و برداشت دارد. مواد کامپوزیتی مبتنی بر کربن استحکام مکانیکی گسترده‌ای دارند، اگرچه بسیار سبک وزن هستند و می‌توان آن‌ها را در دستگاه‌های قابل حمل قرار داد، اما برای مدت طولانی‌تری با مزیت بازیافت‌پذیری کار می‌کنند.

این کتاب شامل بحث‌هایی در مورد اثرات زیست‌محیطی فناوری‌های انرژی مبتنی بر سوخت‌های فسیلی موجود همراه با شاخص‌های مختلف پیش‌بینی انرژی جهانی است که ریسک یکپارچه، تغییرات چند مقیاسی و همچنین نیاز را دیکته می‌کند. برای جایگزین های پایدار همچنین تکنیک‌های مختلف انرژی‌های تجدیدپذیر، از جمله فتوولتائیک خورشیدی، باد، زمین گرمایی و انرژی مبتنی بر زباله‌های زیستی را برجسته می‌کند. مهم‌تر از همه، سیستم‌های ذخیره‌سازی و تبدیل انرژی هیبریدی به‌عنوان مهم‌ترین و پایدارترین منبع انرژی امروزی مبتنی بر مواد کربنی، به‌ویژه فراوانی، قابلیت تنظیم و بازیافت آن‌ها شناخته می‌شوند. نویسنده سپس بر روی ادغام اطلاعات تجربی موجود با چشم‌اندازهای آینده برای ارائه راه‌حل‌های واقعی برای کمبود انرژی موجود و کمک به کشف مسیرهای پایدار با قوانین و سیاست‌های انرژی بهبودیافته تمرکز می‌کند.

ویژگی ها

• بحث مفصل در مورد بحران کنونی انرژی در سراسر جهان در مقیاس اجتماعی و رشد تدریجی گزینه های جایگزین انرژی پایدار </ li>
• توضیح نقش کربن در انقلابی کردن علم نانو و چشم‌اندازهای درخشان آن در توسعه سناریوی انرژی آینده با طبیعت فراوان، سازگار با محیط زیست و همچنین قابلیت بازیافت </ li>
• بحث گسترده در مورد سیستم‌های انرژی پیشرفته از جمله فن‌آوری‌های ترکیبی و مراحل بلوغ فن‌آوری، تجاری‌سازی و چشم‌اندازهای آینده آن‌ها.
• ارائه اطلاعات به روشی در دسترس برای مخاطبان گسترده. به ویژه دانشجویان، محققان و دانشمندانی که در زمینه وسیع انرژی کار می کنند، به دنبال اطلاعات مختصر در مورد راه حل های انرژی فعلی و آینده و کاوش در آنها با شیمی کربن هستند

- ------------------------------------------------ ------------------------------------------------ --

این کتاب مروری جامع در مورد چگونگی ساخت فناوری انرژی نسل بعدی بر روی چشم انداز فعلی و آینده شیمی کربنی ارائه می دهد. این شامل تجزیه و تحلیل گسترده ادبیات نظری و همچنین بحث مفصل در مورد تجاری سازی از مقیاس آزمایشگاهی تا تحقق رویای عدم تمرکز تامین برق مبتنی بر شبکه با انرژی پایدار است. بنابراین، این کتاب ممکن است به عنوان یک منبع آینده‌نگر برای محققان انرژی چند رشته‌ای که به دنبال راه‌حل‌های انرژی تجدیدپذیر قابل دوام از نظر پایداری پیچیده جهانی هستند، عمل کند و آن را به یک راهنما و مرجع ضروری تبدیل کند.

Carbonaceous Materials and Future Energy: Clean and Renewable Energy Sources provides a systematic analysis of the emerging renewable energy alternatives to fossil fuel and their impact on the current socio-economic premise, with carbonaceous chemistry at their base. The present-day fossil fuel–dependent energy scenario is obsolete, rapidly decaying with resource constraints and sparking climate change risks like global warming; therefore, a technological revolution is needed in terms of global energy sustainability. This book is a humble attempt to recognise various contemporary as well as transpiring alternative state-of-the-art energy technologies, and the immense potential carbon materials have in changing the future face of energy. Carbon is the most earth-abundant material with an awe-inspiring range of allotropes that render wonderful properties such as tunable morphology, electrical conductivity, impressive surface area, etc., when explored in the nanoscale. Therefore, carbon has the ability to replace expensive and corrosive metals as electrodes in various existing energy technologies, especially in storage, conversion and harvesting. Carbon-based composite materials offer extensive mechanical strength, although they are super lightweight and can be placed in portable devices, yet perform for longer times with the added benefit of recyclability.

This book features discussions on the ecological impacts of the existing fossil fuel–based energy technologies along with various global energy prediction indicators that dictate the integrated risk, the multi-scale changes as well as the need for sustainable alternatives. It also highlights various state-of-the-art renewable energy techniques, including solar photovoltaics, wind, geothermal, and biowaste-based energy. Most importantly, recognition is given to hybrid energy storage and conversion systems as today’s most important and sustainable source of power based on carbonaceous materials, especially their abundance, tunability, and recyclability. The author then focuses on the integration of available experimental information with future prospects for delivering real-world solutions to existing energy scarcity and helping to unravel sustainable routes with improved energy laws and policies.

Features

• Detailed discussion about the current worldwide energy crisis at the societal scale and the gradual growth of alternative sustainable energy options
• Elucidation of the role of carbon in revolutionising nanoscience and its bright prospects in developing the future energy scenario with its abundance, eco-friendly nature as well as recyclability
• Extensive discussion of various state-of-the-art energy systems including hybrid technologies and their stages of technological maturity, commercialisation, and future prospects.
• Presentation of information in an accessible way for a broad audience; especially students, researchers, and scientists, working in the vast field of energy, looking for concise information about current and future energy solutions and exploring them with carbonaceous chemistry

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

This book gives anintegrative overview about how the next-generation energy technology can be built upon the current and future prospects of carbonaceous chemistry. It includes extensive literature-survey analysis as well as detailed discussion of the commercialisation from the laboratory scale to realising the dream of decentralising grid-based electric supply with sustainable energy. Therefore, the book may serve as a prospective source for multi-disciplinary energy researchers searching for viable renewable energy solutions in terms of complex global sustainability, making it an essential guide and reference.