هندسة الطاقة

رُبع هندسة الطاقة:
   هندسة الطاقة (Energy Engineering) هي مجموعة تشمَل مقررات نظرية وعملية لتأهيل خبراء مَجَرَّبين لتصميم، تطوير، إدارة واستغلال أنظمة استخراج، معالجة، تحويل، نقل، توزيع واستهلاك الطاقة. تستمر مدة الدراسة في مرحلة البكالوريوس المتصلة 4 سنوات (8 فصول دراسية).
   حالياً، يتم تلبية الطلب المتزايد على الطاقة من خلال توسيع أنظمة توفير الطاقة والاستفادة من مصادر الطاقة الأحفورية. الزيادة السريعة في استهلاك الطاقة والحصة الكبيرة للطاقة الأحفورية في تلبية احتياجات القطاعات المختلفة المستهلكة للطاقة، أدت إلى تسريع نفاد موارد الطاقة الأحفورية وانتشار كميات كبيرة من الملوثات في البيئة. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد اقتصاديات البلاد بشكل كبير على عائدات تصدير موارد الطاقة الأحفورية، مما يجعل النظام الاقتصادي للبلاد شديد التأثر بتقلبات سوق الطاقة العالمية. من ناحية أخرى، يتطلب الترابط الواسع لقطاع الطاقة مع التطورات التقنية، العلمية، الاقتصادية والاجتماعية تصميم، تطوير واستغلال أنظمة الطاقة بشكل مثالي. وبذلك، يُقَدَّر دور الجامعات في تأهيل القوى البشرية المدربة والفعّالة في مجالات الطاقة المختلفة كدور حيوي وأساسي. نظراً للدور المحوري للطاقة على المستوى العالمي، تُعتبر دراسة تجارب الدول المختلفة في هذا المجال ذات أهمية خاصة. بدأ إنشاء رُبع هندسة الطاقة في الجامعات والمراكز البحثية حول العالم منذ سبعينيات القرن العشرين، نظراً للزيادة السريعة في أسعار الطاقة والحاجة لتأهيل خبراء متخصصين في مجالات الطاقة المختلفة. منذ منتصف السبعينيات، وبعد صدمة سوق النفط العالمية، ومع تعقيد مشكلات قطاع الطاقة وحاجة الدول الملحة لتأهيل خبراء لإيجاد حلول ملائمة في مجالات الطاقة المختلفة، بدأ تدريجياً إنشاء مراكز بحثية وتعليمية في هذا المجال في الولايات المتحدة، الدول الكبرى الأعضاء في الاتحاد الأوروبي وبعض الدول الآسيوية.
   تم طرح إنشاء رُبع أنظمة الطاقة في الدراسات العليا عام 1376 هـ ش، وتمت دراسة ضرورة إطلاقه في مجلس الدراسات العليا ومجلس جامعة شريف التقنية، وحصل على الموافقة الرسمية من مجلس التوسع في وزارة العلوم، البحوث والتكنولوجيا عام 1378 هـ ش. بدأ القبول في مرحلة الماجستير لهندسة أنظمة الطاقة في جامعة شريف التقنية في مهرماه عام 1378 هـ ش. ومنذ عام 1381 هـ ش، بدأ قسم أنظمة الطاقة باستقطاب طلبة الدكتوراه في تخصص تحويل الطاقة بكلية الهندسة الميكانيكية. وفي عام 1388 هـ ش، أُقر برنامج الدكتوراه لهندسة أنظمة الطاقة في كلية هندسة الطاقة، وبدء قبول طلبة الدكتوراه من عام 1390 هـ ش. كما قامت جامعة قم التقنية للمرة الأولى في مهرماه 1392 هـ ش بقبول طلاب في رُبع هندسة الطاقة.
التخصصات:
أنظمة الطاقة:
   في هذا المجال البحثي، يتعلم الطلاب تقنيات محاكاة الأنظمة المركبة (دورة إنتاج، توزيع واستهلاك الطاقة)، مثل الأنظمة المركبة لإنتاج الحرارة والطاقة أو الإنتاج المتزامن وما إلى ذلك بهدف تقييم دور ناقلات الطاقة، ما يضع خطوة تخصصية نحو دراسة الأنظمة من وجهة نظر هندسة الطاقة. إضافة إلى ذلك، فإن المشاكل التي يعاني منها قطاع الطاقة من منظور التقييم الفني والاقتصادي للمشاريع تمثل الخطوة التالية لإكمال هذه الدراسات. في هذا التخصص، وبمساعدة القوانين الأساسية لعلوم الميكانيكا، الديناميكا الحرارية والكهرباء كقاعدة لنمذجة توازن الطاقة الأولية للأنظمة، يتم توجيه التقنيات الحالية نحو التحسين وتقليل استهلاك الطاقة لأدنى حد، كما يمكن أن تسهم في الإدارة الكبرى لقطاع الطاقة، اتخاذ القرار لدى الجهات والمؤسسات المعنية، وجهات النظر المدمجة في تخطيط الصناعات وقطاعات الطاقة بما فيها وزارتي النفط والكهرباء، كما تدعم إدارة تخطيط الدولة مع مراعاة القضايا الفنية المتعلقة بعمليات الطاقة.
تكنولوجيا الطاقة:
   في هذا المجال البحثي، تتم دراسة طرق التصميم المفاهيمي لأنظمة تحويل الطاقة المتقدمة، أنظمة الإنتاج المتزامن للكهرباء والحرارة والتبريد، وكذلك إمكانات استخدام أنواع أنظمة الطاقة المتجددة المختلفة بمساعدة أدوات تحليلية متنوعة مثل نماذج البرمجة الرياضية، نمذجة الديناميكا الحسابية للسوائل، وإجراء التجارب العملية. كما يمكن لخريجي هذا التخصص، من خلال معرفتهم بتقنيات الطاقة المتقدمة وإمكانات مصادر الطاقة المتجددة في البلاد، إلى جانب تطوير المعرفة الفنية في هذا المجال، أن يكونوا مسؤولين عن وضع برامج لتوسيع استخدام التقنيات الحديثة (خارطة الطريق أو الوثائق الاستراتيجية) في البلد.
الطاقة والبيئة:
   في هذا المجال، يُدرس العلاقة المتبادلة بين الطاقة والبيئة باستخدام أدوات تحليلية مثل معادلات الديناميكا الحرارية للسوائل، انتقال الكتلة والحرارة مع مراعاة التأثيرات الاقتصادية. كما يتم دراسة نمذجة انتشار الأنواع المختلفة من الملوثات باستخدام طرق الديناميكا الحسابية للسوائل، ليتمكن الطلاب من دراسة طرائق استرداد الطاقة من النفايات ومخلفات العمليات مع الاهتمام بالقضايا البيئية للحفاظ على البيئة وتقليل التلوث. وبما أن الجزء الأكبر من التلوث البيئي ينتج عن احتراق الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة، فإن المبادئ والطرق المطبقة لتقليل التلوث البيئي والتقييم الفني والاقتصادي لها تُعد من أهم المواضيع المدروسة في هذا المجال. كما تُعنى القوانين والأنظمة البيئية، التجارة، تحسين استهلاك المياه والحفاظ على الموارد المائية، معالجة واستخدام مياه الصرف الصناعي، وضع السياسات الهيكلية وأخيراً تطبيق المعايير البيئية ضمن هذا المجال البحثي.
الفرص الوظيفية وسوق العمل:
تختصر فرص العمل لخريجي هذا البرنامج في القسمين التاليين:
القطاع الحكومي: وزارة النفط، وزارة الكهرباء، شركة النفط الوطنية الإيرانية، شركة تحسين كفاءة استهلاك الوقود، منظمة الطاقة الجديدة في إيران، منظمة كفاءة الطاقة، منظمة حماية البيئة، منظمة الطاقة الذرية في إيران، معهد الدراسات الدولية للطاقة، وزارة الصناعة والمناجم والتجارة، تونير وشركات الكهرباء الإقليمية، وزارة الطرق والتنمية الحضرية والجهات الأخرى المعنية بقرارات قطاع الطاقة في البلاد.
القطاع الخاص: شركات تطوير محطات الكهرباء، شركات خدمات الطاقة، شركات هندسة الطاقة في الصناعات الصناعية للمحطات، شركات تصميم أنظمة تحسين استهلاك الطاقة في الصناعات والبناء، تصميم أنظمة الطاقة المتجددة (توربينات الرياح، أنظمة الحرارية، وغيرها)