مراجعة وصفية للمواد الكهروحرارية: القيود الحالية، الاتجاهات البحثية الناشئة، وآفاق البحث المستقبلية
DOI:
https://doi.org/10.65405/a4h2ct32الملخص
حظيت المواد الكهروحرارية باهتمام علمي متزايد لقدرتها على تحويل الطاقة الحرارية مباشرة إلى طاقة كهربائية، مما يجعلها خيارًا واعدًا في مجالات استرداد الطاقة وتعزيز الاستدامة. تهدف هذه الدراسة الوصفية إلى تقديم عرض شامل للحالة الراهنة للمواد الكهروحرارية من خلال تحليل منهجي للأدبيات الحديثة دون الاعتماد على أي تدخل تجريبي. وتسلّط الدراسة الضوء على أبرز القيود الموثقة في هذا المجال، بما في ذلك انخفاض الكفاءة التحويلية، وعدم الاستقرار الحراري والكيميائي، والمخاطر البيئية المرتبطة بسُمّية بعض المواد، إضافة إلى ارتفاع تكاليف التصنيع.
كما تستعرض الدراسة الاتجاهات البحثية السائدة، مع التركيز على المواد النانوية، والأنظمة الهجينة، والمواد الصديقة للبيئة، والمواد الكهروحرارية الطوبولوجية. ويتم توصيف التطبيقات الدولية لهذه المواد في مجالات استرداد الحرارة الصناعية، ووسائل النقل، والأنظمة الفضائية، والتقنيات القابلة للارتداء. وفي هذا السياق، تناقش الدراسة الإمكانات التطبيقية للمواد الكهروحرارية في دعم تنويع مصادر الطاقة في الدول النامية، ومنها ليبيا، لا سيما في أنظمة الطاقة اللامركزية والهجينة وخارج الشبكات التقليدية. وتختتم الدراسة بعرض الاتجاهات البحثية المستقبلية التي أبرزتها الأدبيات، مثل النمذجة متعددة المقاييس، وهندسة الواجهات والعيوب البلورية، وطرق التخليق المستدامة، وتكامل الأجهزة. وتُسهم هذه المراجعة الوصفية في توضيح المشهد البحثي الراهن ودعم التخطيط لدراسات مستقبلية أكثر تركيزًا في مجال المواد الكهروحرارية.
التنزيلات
المراجع
Aldeeb, B. A., Bahmi, M. Q., & Aldeeb, W. A. (2024). The future of solar energy in Libya: Reality, challenges and future opportunities. Albayan Scientific Journal, 7(20), 1–14.
https://doi.org/10.37375/bsj.v7i20.3641
Asharaa, A. (2020). An assessment of renewable energy sources potential in Libya: An overview. EAI Endorsed Transactions on Energy Web, 7(28), e4.
https://doi.org/10.4108/eai.28-6-2020.2298171
Belgasim, B., & Aldali, Y. (2025). Review on solar thermal electricity in Libya. Solar Energy and Sustainable Development Journal.
https://jsesd-ojs.csers.ly/ojs/index.php/jsesd/article/view/74
d’Angelo, M., Galassi, C., & Lecis, N. (2023). Thermoelectric materials and applications: A review. Energies, 16(17), 6409.
https://doi.org/10.3390/en16176409
Ijaz, U., Siyar, M., & Park, C. (2024). The power of pores: Review on porous thermoelectric materials. RSC Sustainability, 2, 852–870.
https://doi.org/10.1039/D3SU00451A
Li, J., Sun, Q., & Yang, J. (2023). Metal–organic frameworks for thermoelectric applications. Chemistry of Materials, 35(5), 2101–2116.
https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c04123
Research progress of thermoelectric materials—A review. (2025). Energies, 18(8), 2122.
https://doi.org/10.3390/en18082122
Libya seeks Turkish expertise to bolster renewable energy drive. (2025). Anadolu Agency.
Xie, W., Zhang, X., & Chen, G. (2021). Decoupling thermal and electrical transport in nanostructured thermoelectric materials. Nature Reviews Materials, 6(4), 321–337.
https://doi.org/10.1038/s41578-020-00239-6
Zhang, Y., Liu, C., & Wang, Z. (2022). Topological insulators for thermoelectric applications: Mechanisms and materials. Advanced Functional Materials, 32(12), 2109912.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2026 مجلة العلوم الشاملة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
