إمكانات المركز
إمكانات المركز ومرافقه البحثية
بنية تحتية متقدمة لأبحاث الطاقة المستدامة
يوفر مركز تقنيات الطاقة المستدامة بيئة بحثية متعددة التخصصات لتطوير تقنيات الطاقة المستدامة وتوصيفها وتقييمها. ومن خلال مختبراته والمرافق البحثية المشتركة بجامعة الملك سعود، يدعم المركز البحوث الأساسية والتطبيقية في مجالات الهيدروجين، والطاقة الشمسية، وتخزين الطاقة، والكتلة الحيوية، وطاقة الرياح، والطاقة الحرارية الجوفية، والتطبيقات النووية السلمية.
المرافق البحثية
الهيدروجين ومواد الطاقة المتقدمة
يدعم المركز الأبحاث المتعلقة بإنتاج الهيدروجين وتخزينه، ومواد خلايا الوقود، والتحفيز الكهروكيميائي، والمواد الوظيفية المتقدمة.
تشمل أبرز الأجهزة والإمكانات:
- جهاز حيود الأشعة السينية المكتبي (XRD)
- مطياف الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والقريبة من تحت الحمراء (UV–Vis–NIR)
- منظومة قياس كفاءة تحويل الفوتونات الساقطة إلى تيار كهربائي (IPCE)
- جهاز قياس مساحة السطح وحجم المسام
- نظام الترسيب بالرش المهبطي
- فرن أنبوبي ثنائي المناطق مزود بغلاف جوي متحكم به
- نظام التخليق باستخدام الموجات الدقيقة
- جهاز كروماتوغرافيا الغاز المقترن بمطياف الكتلة (GC–MS)
- جهاز التحليل بالامتزاز والاختزال والأكسدة المبرمجة حراريًا
- أجهزة التبخير الدوراني وأفران التجفيف والمعالجة الحرارية
تدعم هذه المرافق تحضير المواد، والتوصيف البنيوي والبصري والسطحي، وتقييم المحفزات، وتطوير مواد إنتاج الهيدروجين وتطبيقات تحويل الطاقة الكهروكيميائية.
تخزين الطاقة وتوصيف المواد
تدعم هذه المرافق تحضير المواد النانوية والوظيفية وتحليلها لاستخدامها في البطاريات والمكثفات الفائقة وغيرها من أنظمة تخزين الطاقة.
وتشمل إمكاناتها:
- التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية
- تحليل أحجام الجسيمات
- كروماتوغرافيا السوائل عالية الأداء
- أنظمة المعالجة الحرارية وتجهيز المواد
- التوصيف الفيزيائي والبصري والكيميائي للمواد المتقدمة
الطاقة الشمسية وتقنيات الأغشية الرقيقة
يدعم مختبر الطاقة الشمسية تصنيع الأغشية الرقيقة ومواد أشباه الموصلات والأجهزة الكهروضوئية وأنظمة تحويل الطاقة الشمسية وتقييم أدائها.
تشمل أبرز الأجهزة:
- نظام الترسيب الكيميائي للبخار المعزز بالبلازما (PECVD)
- نظام الترسيب بالرش المهبطي بالتيار المستمر
- جهاز الطلاء بالدوران
- فرن أنبوبي مزود بغلاف جوي متحكم به
- جهاز محاكاة الإشعاع الشمسي
- جهاز قياس تضاريس وسمك الأسطح
- نظام التوصيف الكهربائي لأشباه الموصلات
تتيح هذه الإمكانات ترسيب الأغشية الرقيقة، وتصنيع الأجهزة، وتحليل الأسطح، والتوصيف الكهربائي، وتقييم أداء الخلايا الشمسية.
الكتلة الحيوية والطاقة الحيوية والتحليل البيئي
يدعم مختبر طاقة الكتلة الحيوية أبحاث توصيف الكتلة الحيوية، والوقود الحيوي، وتقنيات تحويل النفايات إلى طاقة، والتحاليل البيئية.
تشمل أبرز الأجهزة:
- مطياف الامتصاص الذري
- جهاز كروماتوغرافيا السوائل عالية الأداء
- جهاز كروماتوغرافيا الغاز المزود بكاشفي التأين باللهب والتوصيل الحراري
- جهاز تحليل الكربون العضوي الكلي والنيتروجين الكلي
- جهاز التحليل العنصري للكربون والهيدروجين والنيتروجين
- المسعر القنبلي
- فرن المعالجة الحرارية
- فرن التجفيف بالتفريغ
تدعم هذه الأجهزة التحليل الكيميائي والعنصري للكتلة الحيوية، والوقود، والمياه، وتيارات النفايات، والمركبات العضوية، والعينات البيئية.
طاقة الرياح والربط بالشبكات الكهربائية
يدعم مختبر طاقة الرياح التعليم والبحث في ديناميكا هواء التوربينات، وتقييم الأداء، ومحاكاة أنظمة الطاقة، والربط بالشبكات الكهربائية.
تشمل أبرز المرافق:
- نفق هوائي تعليمي
- أنظمة محاكاة توربينات الرياح
- نظام توضيحي لربط طاقة الرياح بالشبكة الكهربائية
- محاكيات للتوربينات تعتمد على محركات التيار المستمر والمحركات الخطوية
- نماذج توضيحية صغيرة لتوربينات الرياح
تتيح هذه الأنظمة دراسة سلوك توربينات الرياح، وأدائها الديناميكي الهوائي، وخصائصها الكهربائية، وآليات دمجها مع شبكات الكهرباء.
الطاقة الحرارية الجوفية والميكانيكا الجيولوجية
تدعم مرافق الطاقة الحرارية الجوفية توصيف الصخور والمواد الجيولوجية وخزانات الطاقة الحرارية الجوفية.
تشمل أبرز الإمكانات:
- تقييم الخواص الجيوميكانيكية للعينات الصخرية واللباب الصخري
- الاستكشاف الزلزالي لخزانات الطاقة الحرارية الجوفية
- التوصيف الفيزيائي والميكانيكي للمواد الجيولوجية
- تقييم المواد والظروف المرتبطة بتطوير مشروعات الطاقة الحرارية الجوفية
الطاقة النووية وتقنيات الإشعاع
تدعم مرافق الطاقة النووية أنشطة البحث والتدريب والقياس المتعلقة بالتطبيقات النووية السلمية، والحماية من الإشعاع، وقياس الجرعات الإشعاعية، ومواد الطاقة المتقدمة.
تشمل المرافق والأجهزة:
- مختبر القياسات الإشعاعية
- مختبر الفيزياء الصحية
- مختبر معايرة أجهزة قياس الجرعات الإشعاعية
- مختبر الأبحاث النووية
- نظام التحليل بتفلور الأشعة السينية
- نظام التحليل الطيفي للبلازما المستحثة بالليزر
- نظام قياس التوصيل الحراري بالوميض الليزري
- نظام قياس معامل سيبك والمقاومة الكهربائية
تدعم هذه الإمكانات القياسات الإشعاعية، والتحليل العنصري، وتحديد المواد، وتقييم الخواص الحرارية، وتوصيف المواد الكهروحرارية، وأبحاث السلامة والحماية من الإشعاع.
أنظمة الطاقة المتجددة المتكاملة
يوفر المركز أنظمة هجينة للطاقة المتجددة لأغراض البحث والتدريب ودراسة تكامل مصادر الطاقة المختلفة.
وتدعم هذه المرافق:
- الأنظمة الهجينة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح
- دمج مصادر الطاقة المتجددة
- مراقبة أنظمة الطاقة وتقييم أدائها
- تدريب الطلاب وإجراء التجارب والعروض العملية
- تطوير حلول الطاقة النظيفة المتكاملة والتحقق من أدائها
القدرات الأساسية
تدعم مرافق المركز مجتمعةً المجالات الآتية:
- تحضير المواد المتقدمة والمواد النانوية
- تحضير المحفزات والأقطاب الكهربائية
- التوصيف البنيوي والبصري والسطحي والحراري
- ترسيب الأغشية الرقيقة وتصنيع أجهزة أشباه الموصلات
- تحويل الطاقة الكهروكيميائية وتخزينها
- إنتاج الهيدروجين وأبحاث مواد خلايا الوقود
- تحليل الكتلة الحيوية والوقود والمياه والعينات البيئية
- تقييم أداء أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح
- القياسات الإشعاعية وتوصيف المواد النووية
- تطوير النماذج الأولية ودمج أنظمة الطاقة المتجددة
البنية التحتية البحثية المشتركة بجامعة الملك سعود
يتعاون المركز مع عدد من المراكز البحثية والكليات والمختبرات المركزية بجامعة الملك سعود، مما يتيح الوصول إلى إمكانات متكاملة في تحضير المواد، والتوصيف المتقدم، والتصميم الهندسي، وتصنيع الأجهزة، واختبار الأداء.
تشمل أبرز الجهات والمرافق المتعاونة:
- مركز التميز البحثي في المواد الهندسية
- معهد الملك عبدالله لتقنية النانو
- معهد التصنيع المتقدم
- المختبرات المركزية في كليتي العلوم والهندسة
التعاون والاستفادة من المرافق
يرحب مركز تقنيات الطاقة المستدامة بالتعاون مع الباحثين والجهات الحكومية والمؤسسات الصناعية ومطوري التقنيات. وتشمل مجالات التعاون المشروعات البحثية المشتركة، وتوصيف المواد والأجهزة، والاستشارات الفنية، ودعم أبحاث الدراسات العليا، والتدريب المهني، وتطوير النماذج الأولية، والتحقق من أداء التقنيات.
تخضع الاستفادة من المختبرات والأجهزة لمدى توفرها، ومتطلبات السلامة، والحالة التشغيلية للأجهزة، والتنسيق المسبق مع الفريق المسؤول عن المختبر.
