Các hệ thống năng lượng và năng lượng hiện đại được đặc trưng bởi sự tích hợp rộng rãi của các phương tiện phát điện, lưu trữ và điện phân tán, áp dụng các giải pháp CNTT và kết nối các nhà cung cấp năng lượng khác nhau và sự tham gia của người tiêu dùng, đặt ra những thách thức mới và tạo ra những cơ hội mới. Cần có các phương pháp thử nghiệm và xác nhận nâng cao để xác nhận hiệu quả các thiết bị điện và bộ điều khiển trong môi trường phức tạp hiện đại, đồng thời hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang hệ thống năng lượng sạch hơn và bền vững. Mô phỏng phần cứng trong vòng lặp (HIL) theo thời gian thực đã được chứng minh là một phương pháp hiệu quả để xác nhận và giảm thiểu rủi ro cho thiết bị hệ thống điện trong các điều kiện có tính thực tế cao, linh hoạt và có thể lặp lại.

Cuốn sách này tập trung vào các phương pháp mới và sáng tạo về phân tích rung động, nhận dạng hệ thống và các phương pháp thiết kế điều khiển đa dạng cho cả hệ thống chuyển đổi năng lượng gió và hệ thống rung. Những tiến bộ trong cả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về phân tích và điều khiển hệ thống dao động trong một số ngành kỹ thuật sẽ được thảo luận. Các thiết bị điều khiển khác nhau được tổng hợp và triển khai cho các nhiệm vụ giảm rung.

Năng lượng sóng cung cấp một nguồn năng lượng tái tạo đầy hứa hẹn. Hướng dẫn này trình bày các phương pháp mô hình hóa và tối ưu hóa số để phát triển công nghệ chuyển đổi năng lượng sóng, từ nguyên lý đến ứng dụng. Nó bao gồm các công nghệ cột nước dao động, hấp thụ năng lượng sóng lý thuyết, hấp thụ điểm nâng ở bậc tự do đơn và đa chế độ, và chủ đề tương đối chưa được khám phá cho đến nay về các trang trại thu hoạch năng lượng sóng.

Sự tiến bộ về công nghệ của nền văn minh của chúng ta đã tạo ra một xã hội tiêu dùng mở rộng nhanh hơn so với nguồn tài nguyên của hành tinh cho phép, với nhu cầu về tài nguyên và năng lượng của chúng ta tăng theo cấp số nhân trong thế kỷ qua.

Không còn nghi ngờ gì nữa, nước uống có chất lượng chấp nhận được đã trở thành một mặt hàng khan hiếm. Tình trạng thiếu nước đang trở thành mối quan tâm lớn trên toàn thế giới do nguồn tài nguyên nước ngọt hạn chế cũng như chi phí vận chuyển nước ngọt từ các khu vực giàu nước ngọt đến các khu vực khô cằn cao. Do đó, các giải pháp như tái chế nước và khử muối nước mặn hoặc nước lợ đang được giới thiệu và nổi lên trên toàn thế giới như những cách cung cấp nước thay thế. Khử muối nước biển được biết đến là một trong những hình thức xử lý nước sớm nhất của loài người và đã trở thành một trong những giải pháp thay thế bền vững nhất để cung cấp nước ngọt cho nhiều cộng đồng và ngành công nghiệp. Cuốn sách này nhằm mục đích đề cập đến những thách thức và cơ hội trong các quy trình khử muối.

Chất lượng điện năng (PQ) ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm từ phía người tiêu dùng, các nhà vận hành hệ thống phân phối, vận hành hệ thống truyền tải và các đơn vị khác liên quan đến hệ thống điện. Vì các vấn đề về PQ có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất kinh doanh, gây thiệt hại kinh tế cao nên việc nghiên cứu phát triển các công nghệ giám sát và giải pháp điện tử công suất nhằm đảm bảo PQ của hệ thống điện là vấn đề hết sức quan trọng

Cuốn sách này cung cấp các giải pháp giải quyết các vấn đề liên quan đến việc sử dụng bộ chuyển đổi điện tử công suất trong các hệ thống dựa trên nguồn năng lượng tái tạo. Các vấn đề liên quan liên quan đến việc sử dụng bộ chuyển đổi điện tử công suất để tích hợp hệ thống năng lượng tái tạo vào lưới điện được trình bày. Một số chủ đề được đề cập liên quan đến việc tích hợp các máy phát năng lượng quang điện và gió vào phần còn lại của hệ thống cũng như việc sử dụng bộ lưu trữ năng lượng để giảm thiểu biến động điện năng, một đặc điểm của hệ thống năng lượng tái tạo. Cuốn sách cung cấp một cái nhìn tổng quan tốt về các chủ đề nêu trên

Công nghệ nano là một lĩnh vực nghiên cứu sôi động và là một ngành công nghiệp đang phát triển. Các nguyên tắc khoa học cốt lõi và ứng dụng của lĩnh vực liên ngành này tập hợp các nhà hóa học, vật lý, nhà khoa học vật liệu và kỹ sư để đáp ứng những thách thức tiềm tàng trong tương lai đối với phát triển bền vững thông qua các công nghệ mới và chế tạo vật liệu tiên tiến với khả năng bảo vệ môi trường bền vững. Cuốn sách này về Công nghệ nano và Môi trường bao gồm thiết kế và chế tạo tinh vi các vật liệu nano cùng với các ứng dụng tiềm năng về năng lượng và môi trường của chúng. Cuốn sách này là một đóng góp quan trọng cho sự phát triển kiến ​​thức cho tất cả sinh viên đại học, sau đại học, nhà nghiên cứu và kỹ sư chuyên nghiệp tiên tiến trong các lĩnh vực công nghệ nano, hóa học nano, khoa học đại phân tử và những người quan tâm đến khoa học năng lượng và môi trường.

Rừng chịu trách nhiệm sản xuất carbon sinh khối ròng lớn nhất. Chúng lưu trữ nhiều sinh khối và carbon đứng nhất và do đó chúng là nguồn năng lượng sinh học quan trọng. Tầm quan trọng của chúng liên quan đến sự phong phú và tính đồng nhất tương đối của chúng trên toàn thế giới và tính trung tính của lượng khí thải CO2 từ quá trình chuyển đổi sinh khối thành năng lượng. Tuy nhiên, việc sử dụng sinh khối để tạo ra năng lượng có những rủi ro liên quan đến tính bền vững của hệ thống rừng và đòi hỏi các chiến lược bền vững về mặt môi trường mới để sử dụng nó. Cuốn sách này cung cấp tổng quan toàn diện về tình hình hiện tại của nghệ thuật trong nhiều chủ đề liên quan đến năng lượng sinh học rừng, từ cây cối, quản lý rừng và đánh giá sinh khối đến quản lý chất thải, công nghệ chuyển đổi và các tuyến đường và ứng dụng năng lượng.

Cuốn sách này cho thấy rằng điều khiển chế độ trượt đang góp phần cải thiện hiệu suất của các bộ biến đổi công suất bằng các phân tích lý thuyết chính xác dẫn đến việc triển khai hiệu quả. Việc điều khiển chế độ trượt của bộ biến đổi điện cho các ứng dụng năng lượng tái tạo mang lại cái nhìn toàn cảnh về những ứng dụng gần đây nhất của kỹ thuật điều chỉnh này trong các trường hợp thực tế. Bằng cách trình bày các ví dụ có phạm vi từ hàng chục kilowatt đến chỉ vài watt, cuốn sách đề cập đến các giải pháp điều khiển cho thế hệ AC–DC và DC–AC