Karima Mahmoud Livres

The book examines the pivotal role of energy storage in combating climate change and facilitating the transition to clean energy grids. It emphasizes the importance of replacing fossil fuels with renewable sources like wind and solar, highlighting how storage solutions help maintain system balance despite variability in energy supply. The analysis presents six key conclusions, showcasing the rapid advancements in energy storage technology and its essential function in supporting renewable energy and green hydrogen production, ultimately contributing to deep de-carbonization efforts.

The book explores the transition to a decarbonized energy system, emphasizing the importance of reducing demand to cut fossil fuel use by 2030. It highlights the role of solar and wind energy in replacing coal, while electric vehicles and behavioral shifts significantly lower oil demand. Additionally, it discusses the critical need for increased production capacity of essential materials and technologies to meet net-zero goals, addressing efficiency improvements in industrial and building sectors as vital components of this transformation.

The book explores the concept of waste heat recovery, emphasizing its potential to save energy and reduce carbon emissions in urban settings. It identifies key sources of waste heat, including electrical generators, industrial processes, and heat loss from buildings, as well as contributions from transport fuels. The text discusses various applications for recovery, such as boiler combustion gases and refrigeration plants, and highlights practical uses for the recovered heat, including space and water heating, power generation, and enhancing efficiency in industrial processes.

Exploring the enigmatic concept of dark energy, this book delves into its role as the primary force behind the universe's accelerating expansion. Comprising 69.4% of the cosmos, dark energy is characterized as a gravitationally repulsive force, contrasting with ordinary and dark matter. The text examines its implications for the universe over the last 11 billion years, highlighting the ongoing mystery surrounding its true nature and the challenges physicists face in understanding this dominant yet elusive component of the universe.

Composite materials are created by combining two or more distinct constituent materials, resulting in unique physical or chemical properties that differ significantly from the individual components. Unlike mixtures or solid solutions, the primary components retain their separate identities within the final structure, highlighting the distinctive characteristics of composites.

Green hydrogen is produced using renewable or low-carbon energy sources, resulting in much lower carbon emissions compared to grey hydrogen from fossil fuels. It plays a crucial role in decarbonizing challenging sectors like cement and iron production, producing green ammonia for synthetic fertilizers, and serving as a solution for long-duration grid and seasonal energy storage. This innovative approach positions green hydrogen as a key player in the transition to sustainable energy systems.

Perowskit ist ein Calcium-Titanoxid-Mineral, das aus Calciumtitanat (chemische Formel CaTiO3) besteht. Sein Name wird auch auf eine Klasse von Verbindungen angewandt, die die gleiche Art von Kristallstruktur wie CaTiO3 aufweisen, die so genannte Perowskit-Struktur, die die allgemeine chemische Formel A2+B4+(X2-)3 hat. In diese Struktur können viele verschiedene Kationen eingebettet werden, was die Entwicklung verschiedener technischer Materialien ermöglicht. Das Mineral wurde 1839 von Gustav Rose im Uralgebirge in Russland entdeckt und nach dem russischen Mineralogen Lev Perovskite (1792-1856) benannt. Die bemerkenswerte Kristallstruktur des Perowskits wurde erstmals 1926 von Victor Goldschmidt in seiner Arbeit über Toleranzfaktoren beschrieben. Die Kristallstruktur wurde später im Jahr 1945 von Helen Dick Megaw anhand von Röntgenbeugungsdaten von Bariumtitanat veröffentlicht.

Lebende Organismen benötigen Phosphor, einen lebenswichtigen Bestandteil von DNA, RNA, ATP usw., für ihr reibungsloses Funktionieren. Pflanzen nehmen Phosphor als Phosphat auf und bauen es in organische Verbindungen ein, und bei Tieren ist Phosphor ein wichtiger Bestandteil von Knochen, Zähnen usw. Auf dem Land wird Phosphor im Laufe der Jahrtausende immer weniger pflanzenverfügbar, da er mit dem Abfluss langsam verloren geht. Eine niedrige Phosphorkonzentration im Boden verringert das Pflanzenwachstum und verlangsamt das Wachstum der Bodenmikroorganismen, wie Untersuchungen der mikrobiellen Biomasse im Boden zeigen. Bodenmikroorganismen fungieren im biogeochemischen Kreislauf sowohl als Senken als auch als Quellen für den verfügbaren Phosphor. Die kurzfristige Umwandlung von Phosphor erfolgt chemisch, biologisch oder mikrobiologisch. Im langfristigen globalen Kreislauf wird der Haupttransfer jedoch durch tektonische Bewegungen im Laufe der geologischen Zeit angetrieben.

Erneuerbare Energie ist Energie aus erneuerbaren Ressourcen, die sich auf natürliche Weise innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens wieder auffüllen. Dazu gehören Sonnenlicht, Wind, die Bewegung von Wasser und geothermische Wärme. Obwohl die meisten erneuerbaren Energiequellen nachhaltig sind, sind es einige nicht. So gelten beispielsweise einige Biomassequellen bei der derzeitigen Ausbeutungsrate als nicht nachhaltig. Sie wird häufig zur Stromerzeugung, Heizung und Kühlung verwendet. In der Regel handelt es sich bei Projekten für erneuerbare Energien um Großprojekte, aber sie eignen sich auch für ländliche und abgelegene Gebiete sowie für Entwicklungsländer, in denen Energie oft entscheidend für die menschliche Entwicklung ist.

Die dunkle Energie stellt eine entscheidende, jedoch rätselhafte Kraft im Universum dar, die für die beschleunigte Ausdehnung verantwortlich ist. Sie macht etwa 69,4 % des Kosmos aus und unterscheidet sich von gewöhnlicher und dunkler Materie durch ihre gleichmäßige Verteilung in Raum und Zeit sowie ihre abstoßende Wirkung. Die Untersuchung ihrer Eigenschaften reicht bis vor 11 Milliarden Jahren zurück, doch ihre genaue Natur bleibt bislang ungeklärt, was sie zu einem faszinierenden Thema der modernen Physik macht.