Akkumulátorok újrafeldolgozása elősegítheti a gyors újrafeltöltést

A MIT mérnökei létrehoztak olyan egy olyan gyűrű-alakú sínt, amely az elektromos energia gyors átvitelét teszi lehetővé az akkumulátorok egyik jólismert anyagán keresztül. Ez előrelépést jelent a mobiltelefonok és más készülékek terén, mert kisebb, könnyebb, órák helyett másopercek alatt feltölthető akkumulátorok bevezetését tenné lehetővé.
A munka eredményeként az akkumulátorok gyors újrafeltöltése az elektromos autókban is biztosított lenne, habár ezt korlátozná az otthon – az elektromos hálózaton keresztül – rendelkezésre álló energia mennyisége.
A munkáról, amelyet Gerbrand Ceder, az anyagtudományok professzora vezet, a Nature március 12-i számában számoltak be. Mivel a szóban forgó anyag nem új, a kutatók egyszerűen csak megváltoztatták annak a módját, ahogy előállítják. Ceder úgy véli, hogy a munka ereményeként két-három év alatt egy egész piac jöhet létre.
A jelenlegi legkorszerűbb lithium-alapú, újratölthető akkumulátorok energiasűrűsége igen magas – arra jók, hogy nagy mennyiségű töltést tároljanak. Más oldalról azonban ezek viszonylag lassúak, csak nehezen lehet őket feltölteni és kinyerni belőlük az energiát. Vegyük például az elektromos autóknál használt akkumulátorokat. „Sok energiával rendelkeznek, ezért hosszú időn keresztül akár 90 km/h-es sebességgel is lehet vezetni őket, de erejük nem nagyon van: nem lehet dinamikusan gyorsítani őket.” – mondja Ceder.
Miért ilyen alacsony az energiafelvétel és -leadás üteme? Hagyományosan a kutatók azt gondolták, hogy az akkumulátorban a töltések szállításáért felelős lithium-iónok – az elektronokkal együtt – egyszerűen túl lassan mozognak az anyagban.
Kb. öt évvel ezelőtt azonban Ceder és kollégái egy meglepő felfedezést tettek. Egy jólismert akkumulátoranyag, a lithium-vas-foszfát számítógépes modellezése azt mutatta ki, hogy az anyag lithium-iónjai valójában rendkívül gyorsan mozognak.

IT3-komment: Az akkumulátorokkal manapság „csak” három alapprobléma van: 1) kevés energiát tárolnak - legalábbis a mindig növekedő igényekhez képest, 2) lassan adják le a tárolt energiát és 3) sokáig tart az újratöltésük. Amúgy minden rendben van. Tekintve, hogy egyre több IT-kütyüt használunk, és hogy az informatika minden elképzelhető és elképzelhetetlen helyre behatol, egyre több akkumulátorral bajlódunk. Minden új lehetőség, ami megoldást – vagy legalábbis valami enyhülést – hoz az alapproblémákra, csökkenti a kiszolgáltatottságunkat kütyüinknek.
Van azonban egy negyedik, rárakódó probléma is: az, hogy a gyártók rosszul felfogott kereskedelmi érdekeik miatt egymással és gyakran még saját magukkal sem kompatibilis akkumulátorokat és töltő berendezéseket hoznak forgalomba. Nincsenek, vagy legalábbis nem érvényesülnek szabványok ezen a területen. Lenne itt ezért egy fontos piacszabályozási kérdés is. Addig azonban csak annyit tehetünk, hogy gyűjtjük és csak gyűjtjük az aksikat és a töltőiket.

Forrás: http://web.mit.edu/newsoffice/2009/battery-material-0311.html

Az energiafaló internet

Az energiafogyasztásnak a szélessáv növekvő használatából eredő nagy hulláma tovább fogja lassítani az ausztráliai internetet – ezt állapítja meg a Melbourne-i Egyetem egyik kutatása, amelyet november végén mutattak be az „Az internet és az IKT fenntarthatósága” c. szimpóziumon. „Az olyan értéknövelt szolgáltatások, mint az ’igény szerinti videózás’ további terheket rak az energiaellátó rendszerre és szűkkeresztmetszetet hoz létre az energia terén.” – mondja Dr. Kerry Hinton az egyetem villamos és elektronikai tanszékéről. Az internet – világon elsőként elkészített – energiafogyasztási modelljében a Melbourne-i Egyetem kutatói ki tudták mutatni, hogy az internet energiafogyasztásának fő tényezője a szélessávú szolgáltatások használatának növekedése lesz az elkövetkező években. „Mára világossá vált, hogy az internet exponenciális növekedése fenntarthatatlan.” – mondja Dr. Hinton. Az eredmények azt mutatják, hogy még az elekronikai megoldások energiahatékonyságának javulása esetén is az internet energiafogyasztása a nemzeti áramfogyasztás mai 0,5%-ról 2020 körül 1%-ra növekszik. Az internet és a szélessávú IT-alapú távközlés terjedése új termékek és szolgáltatások széles körét hozza létre. Az új otthoni szolgáltatások közé tartozik az igény szerinti videózás, a web-alapú valós idejű játékhasználat, a közösségi hálózatok építése, a közvetlen elosztó (peer-to-peer) hálózatok használata és a többi. Az üzleti oldalon ilyen új szolgáltatás lehet a videókonferenciázás, a kívülről történő információellátás és a távmunka. „Az új, nagy sávszélességű szolgáltatások támogatásához az internet kapacitását jelentősen meg kell növelni. Ha viszont az internet kapacitása megnövekszik, az energiafogyasztás és ennek következtében az internet ’szénlábnyoma’ szintén növekedni fog.”

IT3-komment: Kijózanító gondolat, hogy az internet exponenciális fejlődésének egyszerűen energiaproblémák vethetnek véget: nem informatikai kapacitáshiány, nem elvi korlátok, hanem ’pusztán’ a környezet túlterhelése. Pedig ma már természetesként kellene venni, hogy minden globális infrastruktúra exponenciális mértékű használata előbb-utóbb beleütközik a Föld fenntartó erejének fizikai korlátaiba, eléri a „növekedés határait”.

Forrás: uninews.unimelb.edu.au