El professor Rikiya Abe i la gestió dels 'paquets' d'energia

El 9 proper de juny el professor Rikiya Abe farà una conferència a la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), on parlarà dels avenços del consorci que lidera, el Digital Grid Consortium. Parlarà del concepte per a la creació i gestió de paquets d'energia. La conferència la pronunciarà en el marc del Simposi Smart Rural Grids.

Avui en dia, els sistemes de comunicacions TCP-IP, es basen en la transmissió de paquets de dades, els quals permeten que aquestes dades viatgin per la xarxa d'internet, de forma estructurada amb la finalitat de què el receptor pugui rebre i reconstruir la totalitat del missatge, independentment del camí que hagin seguit els diferents paquets, que s'hauran dividit una vegada hagin sortit del servidor o terminal segons les seves mides o mètriques entre encaminadors.

Quan un receptor de televisió detecta que no està rebent suficient informació pel canal de la TDT, és a dir, quan la taxa d'error de bit (BER) no permet al receptor reconstruir la informació, no és possible recomposar la imatge, i és quan veiem que aquesta es congela o es pixel·la. A diferència dels sistemes analògics de televisió, on de forma més o menys difusa s'aconseguia veure alguna imatge, els sistemes digitals tenen menys tolerància a la manca d’informació.

El mateix que es va fer amb les dades per tal de gestionar-les de forma digital, es vol fer amb l’energia. És a dir, tot missatge que viatja per la xarxa, necessita d'una capçalera per identificar les propietats de les trames amb la finalitat de què els errors siguin mínims i acabin arribant al receptor en el menor temps possible i amb menors repeticions de missatges (eficiència).

De fet, energeticament hi podria haver cert paral·lelisme, ja que es vol introduir el concepte de capçalera en els paquets d'energia amb al finalitat d'adreçar-los al receptor seguint la mètrica, per exemple, de menors pèrdues.

Així doncs, quan s'aconsegueixi paquetitzar l'energia, és a dir, quan es digitalitzi l'energia, s'aconseguiran sistemes de transmissió i distribució més eficients. Aquesta és, a més, la solució per la que han optat el Digital Grid Consortium i el Consorci Smart Rural Grid per a la gestió de la generació d'electricitat basada en fonts d'energia renovables, que tenen especial complexitat per la seva impredictibilitat.

Aquí es pot verue un vídeo de presentació del professor Rikiya Abe davant del Fòrum Econòmic Mundial:

L'autoconducció del futur

Una visió de quatre rodes de plata lluent que llisca,  s'acosta i brilla sota el càlid sol de Califòrnia. Això, no és automòbil ordinari. La curvatura és més una reminiscència de zeppelins i les naus espacials supersòniques: La matèria dels somnis de la infantesa i la ciència ficció. Aquest és el Mercedes-Benz F 015 Luxe en Moviment, un concepte car que representa el futur dels vehicles autònoms.

Si aquesta imatge sembla familiar, és degut a què ja es va donar a conèixer a principis d'aquest any. Fins i tot va guanyar el premi Best of CES en la categoria d'automòbils. La intenció que hi ha darrere de l'F 015 és la següent:

En un futur, com serà un cotxe i com ens hi sentirem quan nosaltres ja no en siguem els conductors?
Quan no calgui mantenir els ulls a la carretera, què es farà de manera diferent? I quan els vianants ja no tinguin contacte visual amb els conductors, com sabran quan cal creuar el carrer?

Aquestes preguntes caben en el nostre futur col·lectiu i són fonamentals per al disseny i la filosofia de l'F 015. Es tracta menys de la tecnologia d'auto-conducció que no pas de l'experiment sobre com conducció autònoma.

De fet, el vehicle de demostració, ni tan sols és completament autònom; està programat només per anar al llarg d'un recorregut predeterminat a la pista d'Albereda. Tot i això, el cotxe no està exempt de meravelles tecnològiques.

Vídeo

L'impressionant exterior també està equipat amb càmeres, sensors i LEDs perquè es pugui navegar i comunicar amb el món exterior d'una manera més segura entre els vianants i altres vehicles. Els LED vermells darrere s'il·luminaran per lletrejar paraules com "Lent" i "Stop" en funció del trànsit. Si el cotxe veu un vianant, aquest projectarà un pas de vianants amb làser al terra, convidant a la persona a creuar-lo amb una veu suau i fletxes enceses. Això, segons Mercedes, és només una manera que la companyia espera integrar el cotxe d'auto-conducció en la societat actual, en un esforç que comparteixen l'espai amb la responsabilitat.

Una vegada que els cinturons de seguretat estiguin cordats i les portes tancades, serà possible observar en l'alta resolució de les pantalles tàctils que recobreixen l'interior. Les pantalles estan a l'interior de cada costat, i també a la paret posterior. Fins i tot el quadre de comandament, sota del parabrisa davanter, és tàctil. Un podrà estar assegut al seient del conductor mirant cap endavant, on es té accés a un volant prim i compacte juntament amb dos pedals translúcids. Però en lloc de conduir, només cal prémer un botó i la cadira es mourà. Després de tot, si no s'ha de conduir, per què no participar en una mica de conversa cara a cara? Per tant, només colpejant la pantalla tàctil un parell de vegades, sobre un botó marcat Go el cotxe començarà a moure.

I bé, si s'està cansat de parlar, les pantalles també es poden utilitzar per mostrar imatges de 360 ​​graus amb uns paisatges de les ciutats europees i les muntanyes cobertes de neu, que envolten l'interior del vehicle en escenes nítides de llocs molt diferents del nostre entorn. Fins i tot es podran arrossegar les imatges al voltant, de manera que serà possible, veure un vídeo en visió de 360 ​​graus.

Per acabar, no és com si la idea dels cotxes d'auto-conducció fos un concepte llunyà. De fet, Google i Tesla han demostrat la capacitat dels vehicles autònoms i que ja poden ser una realitat. Tesla, fins i tot ha anunciat un pilot automàtic, per la seva línia del S Model.


Font: Engadget

L'eficiència dels ventiladors

Les eficiències dels sistemes de ventilació varien considerablement entre els tipus d'impulsors (ventiladors).

La mitjana potencial d'estalvi d'energia en aquests sistemes en la indústria manufacturera dels Estats Units s'estima en un 6%.

A continuació, detallem unes oportunitats d'estalvi d'energia per als sistemes de ventilació.

1. Reduir al mínim la pressió
2. Control de la densitat
3. El rendiment total
4. La mida adequada del ventilador
5. Controls de velocitat ajustable (ASD)
6. Transmissió d'alta eficiència (corretges dentades)

1. Reduir al mínim la pressió
La pressió ofereix més possibilitats per reduir els costos d'energia. Un sistema amb bones característiques del flux d'aire (conductes i mides optimitzades) conjuntament amb un aparellatge adequat en el seu control, una monitorització de pressió i les unitats de freqüència variable, poden ajudar a controlar la pressió del sistema.

Conductes exposats en un edifici sense un fals sostre (sustainabilityworkshop.autodesk.com)

Un bon sistema del control de la pressió que controla el sistema de cabal volumètric, pot estalviar milers d'euros cada any en l'operació dels sistemes, fins i tot, a les empreses mitjanes.

Recollida de la pols. Exemple de sistema (Wikipedia)

Cal ser conscient de les ineficiències dels conductes i efectes en el sistema del ventilador (colzes a les entrades i sortides, etc.). Aquests dreceres fan augmentar la pressió i els costos operatius del sistema.

2.Control de la densitat
La temperatura, la humitat, el pes mol·lecular, l'elevació i la pressió absoluta en el conducte, afecten la densitat de l'aire en el seu recorregut. Un canvi de densitat pot afectar els requisits del maquinari del sistema.

El refredament per evaporació, per exemple, redueix el volum, però l'aire d'alta densitat requereix de més potència.

Això pot ser compensat per la reducció de costos per a conductes més petits, dispositius de control i els ventiladors (així com per a reduir el valor de la taxa del flux volumètric).

Edifici HVAC, posada en servei (czenergymanagement.com)

3. L'eficiència del ventilador
La clau de qualsevol disseny és la selecció apropiada del ventilador. El disseny del ventilador i del seu tipus d'aspa, poden afectar significativament els requisits d'eficiència i potència. L'eficiència màxima del ventilador, mesurada en un laboratori, pot no ser el punt d'operació més estable.

Si la màxima eficiència coincideix amb el pic de la corba de pressió, llavors pot haver-hi problemes de funcionament, ja que les taxes de flux volumètric varien amb petits canvis en la pressió del sistema.

El dissenyador ha de tenir en compte tant les corbes, a l'hora de seleccionar el millor punt de funcionament del ventilador com per optimitzar la fiabilitat i l'ús d'energia. El tipus de ventilador pot dictar la selecció apropiada.

Corba d'eficiència del ventilador (nmbtc.com)

4. La mida adequat del ventilador
La majoria dels ventiladors són de grans dimensions per una aplicació en particular, per la qual cosa poden haver-hi pèrdues d'eficiència del 1.05%. Però pot ser més rendible si es controla la velocitat abans de reemplaçar el sistema de ventilació.

Els ventiladors (authorityhvac.com)

5. Controls de velocitat ajustable (TEA)
Es pot aconseguir un important estalvi d'energia mitjançant la instal·lació de variadors de velocitat en els ventiladors. Els estalvis poden variar entre el 14 i el 49% del consum d'energia del sistema de ventilació.

Variadors de velocitat. Una eina de gestió eficaç de l'energia per als sistemes de ventilació

6. Transmissions d'alta eficiència (corretges dentades)
Les transmissions constitueixen en moltes plantes una part variable, però significativa, del sistema de ventilació. Les corretges trapezoïdals estàndard tendeixen a estirar-se, lliscar, doblegar-se i comprimir-se, la qual cosa provoca una pèrdua d'eficiència.

La substitució de les corretges trapezoïdals estàndard amb corretges dentades poden estalviar energia i diners. Les corretges dentades funcionen a menor temperatura, duren més, requereixen menys manteniment i tenen una eficiència  del voltant d'un 2% més respecte a les corretges trapezoïdals estàndard.

Els períodes de manteniment típics, poden variar des de menys d'un any fins a tres anys.

Motor ventilador centrífug i una transmissió per corretja dentada

En el següent vídeo es parla de l'eficiència del ventilador:

L'internet de les coses

L'enginyer i responsable de Xarxes Intel·ligents d'Estabanell Energia, Ramon Gallart, participa al programa 'L'hora de la veritat' d'El 9 FM amb Jordi Molet. Gallart parla en la seva intervenció d'avui de l'internet de les coses. És a dir, els objectes connectats a internet. Aquesta evolució de la connectivitat obrirà les portes a noves oportunitats de negoci, ja que la disponibilitat de la informació farà que també canviï la presa de decisions. S'obre per tant un nou paradigma en els models productius i de consum en els propers anys. Actualment el nombre de dispositius connectats ja supera els 7.000 milions (la població mundial) i per al 2020 es preveu que s'arribarà als 50.000 milions.

El projecte de construcció d'un súper avió rus

L'avió de càrrega més gran del món és l'Antonov An-225 Mriya, però fins i tot aquest colós únic al món pot quedar empetitit si Rússia tira endavant el programa PAK TA, un dels projectes aeronàutics més bojos, impossibles i bonics que el país ha posat en marxa.

Traduït directament, PAK TA són les sigles de Avió Prometedor de Transport Complex (Promising Aviation Complex Transport Aircraft). Això de prometedor ja dóna una idea que ni la comissió del ministeri de defensa rus encarregada del programa té esperances que l'avió que planegen, voli en un termini curt. Per les seves característiques, és possible que no ho faci mai. El PAK TA és un autèntic monstre de l'aire.

200 tones a 2.000 km/h

Capacitat
La idea és dissenyar un avió de fuselatge extra-ample capaç de portar entre 90 i 200 tones en un habitacle de càrrega de set metres d'ample i quatre d'altura. L'actual rècord absolut de càrrega aèria en un únic vol el té precisament l'Antonov An-225, que va transportar un generador elèctric de 190 tones el 2009.

El PAK TA no només és enorme. També volen que sigui absurdament ràpid (per tractar-se d'un avió de càrrega). Segons RT News, la idea és que sigui un avió de càrrega hipersònic capaç d'aconseguir velocitats de fins a 2.000 km/h amb una autonomia de 7.000 quilòmetres.

Cal matisar que quan parlem de l'An-225 (a la foto de sobre aquestes línies) en singular és perquè només n'hi ha un d'aquests avions al món. El van construir expressament per portar el transbordador rus Buran, i no en van fer més perquè era terriblement car de fabricar i no menys de mantenir. Rússia no vol un PAK TA. Vol tot un esquadró capaç de desplaçar un contingent sencer de 400 tancs Armata T-14 (un tanc encara experimental que pesa sobre 45 tones) a qualsevol lloc del món en un termini de 7 hores.

Segons informa el diari rus Expert, el ministeri de defensa vol ni més ni menys que 80 d'aquests monstres voladors per 2024. No cal dir que les imatges que acompanyen aquest post no són més que un bonic concepte creat pel dissenyador rus Alexei Komarov. Aquí podeu veure un vídeo del disseny de Komanov, que és una preciositat.

Komanov és estudiant de la Universitat de Disseny Industrial Stroganov de Moscou, i el seu disseny va resultar guanyador en un concurs organitzat per l'aerolínia russa Volga-Dnepr l'agost de 2014 per a noves idees de transport aeri. Encara que el seu Diplom és una meravella futurista, és improbable que s'arribi a semblar al que planegen en el programa PAK TA, encara que sigui realitzable tècnicament.

Una flota envellida
Per què Rússia de sobte té tant d'interès en construir colossals avions de transport? La resposta comença amb la desintegració de la Unió Soviètica. Els avions russos comencen a estar molt vells. Segons Business Insider, el país ha reservat un pressupost de 130.000 milions de dòlars per modernitzar la seva flota en un programa que s'estén fins al 2020.

En l'apartat d'avions de càrrega, a Rússia no li agrada dependre dels Antonov, que són ucraïnesos. La base de la flota militar de càrrega russa són Antonov entre les sèries An-26 i AN-124. El 2006, Rússia va decidir no continuar amb la idea de renovar la seva flota amb els nous Antonov An-70 al·legant que eren massa cars. Amb les recents tensions entre Rússia i Ucraïna, no sembla probable que aquesta renovació amb avions ucraïnesos hagi de continuar endavant.

La resposta russa a aquestes necessitats de càrrega és el Ilyushin Il-476, una versió actualitzada, més llarga i amb motors Aviadvigatel PS-90 del IL-76 (sobre aquestes línies). Es calcula que hi ha uns 50 IL-476 en producció, però són avions capaços de portar entre 52 i 57 tones, i no són suficients per a totes les necessitats logístiques de l'exèrcit rus.

La resposta a aquestes necessitats és el Programa PAK TA. El Ministeri de Defensa el va iniciar el 2013, i ara mateix hi ha diverses companyies aeronàutiques com Aviation Complex o la pròpia Ilyushin implicades en el seu desenvolupament. Segons Global Security s'estan provant diversos dissenys i idees en túnels de vent com els de l'Institut Central d'Aerodinàmica de Zhukovsky, però encara hauran de passar entre 10 i 15 anys perquè arribem a veure un d'aquests increïbles avions en funcionament. Això si arribem a veure'ls. Esperem que sí, perquè serien uns ocells magnífics.

Font: GIZMODO

Els cinc camions 'dúmper' més espectaculars

Qui va dir que només un superesportiu pot impressionar fins al punt de deixar-nos bocabadats? Segur que aquestes bèsties (mai millor dit) aconseguiran sorprendre: són els coneguts com a dumpers, enormes camions utilitzats en grans obres o explotacions mineres per transportar tones i tones de material. Aquests són els cinc més impressionants que existeixen.

A la televisió hi ha els típics programes on es mostren grans construccions de canals com a Discovery MAX. Alguna vegada s'han mostrat explotadors de mines que utilitzen aquests autèntics monstres sobre rodes. Són els camions dúmper que, per la seva enorme grandària, converteixen qualsevol cotxe o ésser humà que estigui a prop en una insignificant formiga.

Els valents conductors d'aquests camions sempre destaquen la dificultat de moure'ls per les pistes de terra de les mines o de les grans obres. I és que les seves cabines estan a tanta alçada que resulten difícils de conduir; un pas en fals i podria produir-se una catàstrofe.

Seguidament es mostren els cinc dúmpers més bèsties i impressionants del món.


1. Belaz 75710, el dúmper dels 4.664 CV

En l'actualitat, el Belaz 75710 és el dúmper més gran del món. Mesura 20,6 metres de llarg, 8,16 d'alt i 9,87 d'ample. Fabricat per la companyia Belaz, de Bielorússia, és capaç de transportar una càrrega de fins a 496 tones. És a dir, prop de 250 Audi A8 al mateix temps, per exemple. El seu primer treball s'ha destinat a una empresa minera russa.

Per aquest i els futurs llocs de treball, el Belaz 75710 es val de dos motors dièsel sobrealimentats de 16 cilindres i 2.332 CV de potència cadascun. Amb un pes davant la bàscula de 360 tones, és capaç d'arribar als 64 km/h. És a dir, amb la seva caixa basculant al màxim, els 8 pneumàtics Michelin de grans dimensions i sense càmera d'aquest mastodont són capaços d'arrossegar més de 850 tones de pes.


2. Caterpillar 797F, l'últim de la sèrie

El segon dúmper més gran del planeta es diu Caterpillar 797F i és l'últim model de la sèrie 797. És al mercat des de 2009, presumint d'unes dimensions de 14,8 metres de longitud; 6,52 d'alçada i 9,75 d'amplada. El motor capaç de moure aquest monstre dels camions és un motor dièsel, també sobrealimentat, associat a una transmissió de convertidor de parell hidràulic, aconseguint els 68 km / h. Amb un pes de 687,5 tones, arriba a transportar 400 tones de càrrega. Veient aquestes cotes, encara resulta més impressionant valorar les capacitats del Belaz 75710


3. Bucyrus MT6300AC, amb motor de 20 cilindres

Va ser conegut com Terex MT 6300 AC i, actualment, per Bucyrus (fabricant que va adquirir el 2010 la divisió d'equips de mineria de Terex). Pesa un total de 660 tones i, igual que el Caterpillar 797F, és capaç de transportar fins 400 tones de càrrega útil. Per això, es val d'un motor dièsel de 20 cilindres de més de 3.750 CV, capaç de moure aquesta bèstia de 14,63 metres de llarg.


4. Liebherr T 284, 3.750 CV de força brutal

Aquest dúmper, igual que els dos anteriors, pot moure a la vegada 400 tones sota la seva gepa. El Liebherr T 284 és germà del T 282C, amb la mateixa capacitat. Tots dos pesen 661 tones, mesuren 15,69 metres de llarg i el seu motor dièsel de 20 cilindres de 3.750 CV de potència el porten fins als 64 km/h.

5. Belaz 75.601, el germà petit

Aquest altre camió dúmper de la companyia bielorussa Belaz, el 75.601, podria considerar-se el germà petit del que lidera la classificació. Això sí, de petit no té res, ja que és capaç de transportar 396 tones. El Belaz 75.601 pesa només 672 tones i mesura 14,9 metres de llarg, 7,22 metres d'alt i 9,25 metres d'ample. Igual que els dos anteriors, es mou gràcies a un motor de 20 cilindres en V, que desenvolupa 3.750 CV i li permet arribar als 64 km/h.



Font: autopista.es

Visió de l'Smart Home'

Al setembre del 2014, alguns empleats de Google van presentar la patent anomenada Security Scoring in a Smart-Sensored Home. Per primera vegada, aquestes sol·licituds de patents es van posar a disposició del públic, per tant, donen una certa comprensió del què Google està plantejant amb el Dropcam Services.

Segons l'aplicació, aquesta especificació de patent es refereix a un aparell, sistemes, mètodes i productes de programes d'ordinador per proporcionar els objectius de seguretat de la llar. Concretament, aquesta especificació de patent es refereix a una pluralitat de dispositius intel·ligents, incloent, multi-detecció de dispositius connectats en xarxa, que es comuniquen entre si i /o amb un servidor central o un sistema de computació en el núvol per a proporcionar seguretat útil per a la llar.

Tot i que Google ara és amo de Nest ni Dropcam Services, la patent també inclou descripcions i fotos dels plans que Google té per a noves idees per una llar intel·ligent, incloent aspectes com poden ser els timbres i manetes de portes, interruptors i preses de corrent, tots ells intel·ligents.

Una de les primeres idees sobre la sol·licitud de patent, va ser un pom de la porta, cosa que té sentit, ja que Google ha pensat en fer els desenvolupaments de dispositius de seguretat per a la llar. Google també està buscant un detector d'entrada intel·ligent (un dispositiu de dues parts connectades a una porta o una finestra que pot detectar si està obert), així com un dispositiu que s'activa quan un gos està bordant.

I encara que la patent de Google se centra sobretot en la seguretat intel·ligent, que tindrà un gran impacte en la indústria, la casa intel·ligent de Google també inclou "interruptors de paret intel·ligents".

Els interruptors de paret intel·ligents poden funcionar com un emulador: Aprenen des de patrons d'encesa i apagat dels llums, electrodomèstics, etc., també dels ocupants i així imiten els patrons quan els ocupants estan fora.

D'acord amb la sol·licitud, els interruptors de paret intel·ligents poden detectar diferents condicions d'il·luminació per atenuar certes llums, així com la detecció de la temperatura i la quantitat de persones a l'habitació per canviar la velocitat d'un ventilador o llums. Però la tecnologia va encara més lluny: La creació d'un algoritme per determinar el comportament i canviar l'ús d'energia.

Un exemple: Els algoritmes d'intel·ligència artificial es poden configurar per detectar si hi ha hagut dies respecte del mes anterior que, aproximadament a la mateixa hora del dia ('X a l'hora Ht'), l'usuari ha estat dins o fora o s'han accionat el mateix conjunt d'interruptors de paret intel·ligents i / o s'han encès o apagat els mateixos llums i / o aparells de la casa.

Si aquest patró s'ha detectat, l'usuari pot interacturar via el seu telèfon intel·ligent de manera que un o més dels interruptors intel·ligents, s'activin automàticament.

Moltes empreses, ja estan implementant els seus dispositius intel·ligents per a la llar, però la patent de Google dóna una visió de la casa intel·ligent del futur, tot i que la seguretat pot ser una part important, l'eficiència energètica també juga un paper important en el futur de Google.



Font: SmartGridNews

Projectes d'HDVC (Molt Alta Tensió de Corrent Continu)

El Sistemes d’HVDC (Molt Alta Tensió de Corrent Continu) moderns, combinen l'experiència de les antigues instal·lacions amb tecnologies i materials recentment desenvolupats.

El resultat és una forma molt competitiva, flexible i eficient de transportar energia elèctrica amb un molt baix impacte ambiental.

És important assenyalar que un sistema HVDC no és només el transport elèctric d'un punt a un altre de l'enegia elèctrica sinó també té una gran quantitat de valor afegit que hauria d'haver estat necessari resoldre per altres mitjans en el cas d'utilitzar una transmissió de CA convencional.

Tot seguit s'expliquen els tres projectes de (HVDC) que són més impressionants en l'actualitat sobre el transport d'energia i que han estat acabats durant els últims deu anys a Austràlia

Per creuar l'Estret de Bass, es requereixen uns 290 quilòmetres de cable submarí que, a més, és el més llarg del seu tipus arreu del món. El corrent de càrrega d'un cable d'aquest tipus, fa que una solució d'alt voltatge de corrent altern (HVAC) esdevingui impossible, i per tant calen xarxes d'alt voltatge en corrent continu (HVDC) com a única solució viable pel transport d'energia.

El Basslink HVDC, consisteix en un sistema integrat a una tensió contínua nominal de 400 kV, un corrent continu nominal de 1250 A i una potència nominal contínua de 500 MW que gestiona la terminal DC de l'estació conversora-rectificadora. Les dues estacions HVDC, situats en Loy Yang (Victòria) i George Town (Tasmània), i estan dissenyades per transmetre la potència nominal de forma bidireccional.

A més, el sistema HVDC té una capacitat de transferència per una potència dinàmica de fins a 630 MW des de Tasmània a Victòria per satisfer les demandes pic de Victòria.

Sota condicions de fallides, el controlador de freqüència HVDC pot controlar ràpidament el sistema d'alimentació de CC per evitar la desviació de freqüència més enllà d'un cert límit.

Nanotecnologia

L'enginyer i responsable de Xarxes Intel·ligents d'Estabanell Energia, Ramon Gallart, participa al programa 'L'hora de la veritat' d'El 9 FM amb Jordi Molet. Gallart parla en la seva intervenció d'avui de la nanotecnologia. Una disciplina científica que treballa amb partícules molt, molt petites de la que es diu que portarà a una altra revolució industrial al segle XXI. Pot aportar avenços francament extraordinaris com ara materials forts com l'acer però amb un pes d'una dècima part d'aquest. La UAB imparteix actualment un grau de nanotecnologia  i nanociència.

'Robocar'

Veient qualsevol pel·lícula o programa de televisió ambientat en un futur no molt llunyà, gairebé sempre es pot veure que hi ha un munt de cotxes a la carretera que ningú no els condueix.

La ciència ficció retrata cotxes autònoms com a inevitables, però realment, es veuran aviat?

De fet, ja hi ha els cotxes d'auto-aparcament d'empreses com BMW, Lexus i Toyota. En aquests, un sensor de bord detecta un lloc d'estacionament adequat,  de manera que l'accelerador i el fre es controlen informaticament per maniobrar el cotxe. Però realment, des de l'aparcament automàtic fins a la conducció automàtica, falta encara un llarg camí. Però podria no ser tan llarg... Google, com és sabut, ha estat provant una flota de cotxes que poden operar en mode auto-drive. Al cofundador de Google, Sergey Brin ja se li va demanar al 2013 la seva opinió sobre quan podrien convertir-se en realitat els cotxes sense conductor i ell va respondre: "Vostè pot comptar amb una mà el nombre d'anys fins que sigui possible experimentar això". De fet, gairebé totes les principals companyies, incloent Audi, GM, Mercedes-Benz, Nissan, Tesla, i Volkswagen estan provant prototips de cotxe robot. De fet, són coneguts com amb robocars i ja són legals (encara que amb restriccions) a Califòrnia, Florida, Michigan i Nevada. Per tant, el compliment de la predicció de Brin no és gaire lluny.

Alguns també estan predint que no haurem de tenir cotxes. Això vol dir que, si es vol, serà possible trucar a un robotaxi amb un parell de clics al telèfon intel·ligent. Si tot això sona molt Uber.com, cal saber que el CEO d’Uber ha declarat que la substitució de la flota actual de la companyia de vehicles de tracció humana impulsada amb vehicles d'auto-conducció és inevitable; i farà que el servei sigui, increïblement barat, ja que no hi haurà "cap altre tipus al cotxe". Una idea similar és la de deliverbot (també anomenat el robotruck), pensat com un vehicle no tripulat per al lliurament de paquets i missatgeria.

La visió a llarg termini és la combinació de cotxes intel·ligents amb carreteres intel·ligents. És a dir, un automòbil avançat connectat s'impulsarà de manera autònoma i aprofitarà els sensors i balises de les carreteres i autopistes del futur. Això farà que sigui una realitat l'ideal que evitarà els xoc entre vehicles. També permetrà què els vehicles vagin a una velocitat constant i podran continuar mantenint sempre una distància determinada. El tren cotxe resultant o tren de carretera estarà completament controlat per comunicacions vehicle a vehicle (V2V) amb l'anomenat sistema de carreteres automatitzat (o sistema de transport intel·ligent). L'objectiu final és un autocar que serà tan intel·ligent i tan segur que es hom s'hi podria quedar adormit, donant pas al concepte de cotxe llit.

El munt de paraules i frases que envolten els vehicles d'auto-conducció és interessant, i la tecnologia en sí ofereix una fascinant mirada a un futur proper però, realment són necessaris els cotxes sense conductor i les carreteres intel·ligents? Si es dona una ullada als fets, els conductors no fan cas a tots els senyals d'STOP, no es respecten als vianants, no es mantenen les distàncies de seguretat amb el cotxe del davant, i coses pitjors. No és estrany que més de 32.000 persones morin en accidents de trànsit cada any als Estats Units.


Font: IEEE Spectrum

Avaries de transformadors

Els transformadors són punts crítics en els sistemes d'energia, i poden comportar una feina complicada per ser reemplaçats si fallen. Les avaries de trafos són causades per l'extrem estrès físic en les bobines del transformador, i són la principal causa de falles.

Les sobrecàrregues poques vegades acaben provocant avaries en els transformadors, però causen envelliment tèrmic de l'aïllament del debanat.

Quan un transformador s'escalfa en excés, l'aïllament dels debanats va disminuint i pot col·lapsar provocant que circuli una corrent elèctrica entre les distàncies de les parts actives i passives del trafo (transformador elèctric monofàsic) en el temps. La taxa de descomposició tèrmica es duplica aproximadament per cada 10°C. Aquesta temperatura, es coneix com el Factor Montsinger i és una regla general que descriu la teoria d'Arrhenius de la dissociació electrolítica.

A causa d'aquesta relació exponencial, les sobrecàrregues del transformador poden donar lloc a un ràpid envelliment del transformador. Quan l'envelliment tèrmic ha causat que l'aïllament sigui prou fràgil, la corrent de falla que passa a través del transformador sacsejarà mecànicament els debanats, formant una esquerda en l'aïllament i donarà lloc a una fallada interna del transformador.

Els punt calents interns o de connexió externa, poden provocar punts calents extrems en transformadors, que acabaran en una avaria.

Això és la conseqüència de què un punt calent intern, pot causar bombolles d'aire o gasos que redueixen la resistència dielèctrica del líquid. Fins i tot aquestes bombolles poden provocar un increment de la pressió interna a les altes temperatures i poden provocar pèrdues de dielèctric i, una vegada refredat, es poden donar situacions de manca d'aïllament.

Molts transformadors estan equipats amb regulació en càrrega per a la regulació de voltatge. Aquests dispositius que es mouen mecànicament, han estat històricament propensos a avaries, de manera que poden reduïr substancialment la fiabilitat d'un transformador.

Els fabricants han abordat aquest problema de manera que en els nous models, s'han instal·lat contactes de llarga durada que utilitzen la tecnologia de buit, evitant arc elèctric i així reduir les taxes d'avaries.

Avaries en els cables subterranis

Una de les principals preocupacions per la fiabilitat relativa a cables subterranis és l’arborescència electroquímica, la qual es produeix quan la penetració d'humitat en presència d'un camp elèctric redueix la resistència dielèctrica de l'aïllament del cable. Quan la rigidesa dielèctrica es degrada prou, els transitoris causats per llamps o de commutació, poden donar lloc a la ruptura dielèctrica.

Aquesta conseqüència, normalment afecta al dielèctric de cable extruït tal com poden ser els de tipus polietilè reticulat (XLPE) i etilè-propilè cautxú (EPR) i s'atribueix, en gran mesura, a les impureses d'aïllament i a la mala fabricació.

Per reduir les falles relacionades amb l’arborescència electroquímica, una companya elèctrica pot instal·lar la protecció contra sobretensions en els suports de conversió (conegudes com auto vàlvules o parallamps), pot comprar cable amb tractament que redueix aquest efecte i també realitzant les comprovacions de les bobines de cable abans d'acceptar-per part del fabricant.

Un altre mètode popular per a les proves de cable consisteix en injectar un petit senyal en un extrem i comprovar si hi ha reflexions, les quals es produiran en els punts de la descàrrega parcial. Altres mètodes poden ser: mesurant el factor de potència en un rang de freqüències (espectroscòpia dielèctrica), l'anàlisi de mostres d'aïllament físiques en un laboratori per a la descomposició polimèrica (grau de polimerització), i usant penetradores de cable per posar a prova la duresa de l'aïllament.

No totes les avaries en els cables subterranis són a l'aïllament del cable. Un percentatge important es produeix en unions, empalmaments i terminacions. Les principals raons són causa de l'entrada d'aigua per una mà d'obra deficient. Per minimitzar aquesta causa, es poden utilitzar cobertes termoretràctils a prova d'aigua, i millorar així la fiabilitat.

L'última de les principals preocupacions en els cables subterranis  són els treballs d'excavació els quals poden provocar un tall a través d'un o més cables. Per evitar-ho, les companyies han de coordinar-se amb les empreses d'obra civil per senyalitzar els traçats.

Siemens crea superconductors

Siemens, companyia líder mundial en tecnologia, ha creat superconductors d'energia per evitar curtcircuits que provoquen les fluctuacions en el subministrament. Aquestes situacions es poden produir i quan arriben cal distribuir grans quantitats d'energia renovable mitjançant les línies de mitja tensió com a conseqüència de l'augment del vent en un determinat moment.

Amb aquesta solució, es poden limitar de forma ràpida, eficaç i automàtica aquests fallades elèctriques, la qual cosa augmenta de forma considerable la seguretat de la xarxa, fins i tot en
situacions difícils. Així mateix, el sistema torna per si sol al funcionament habitual després d'un breu període de refredament.

Una altra de les principals avantatges dels superconductors, és que no alteren el funcionament normal de la xarxa, ja que no ofereixen cap resistència elèctrica a causa de la baixa temperatura amb la qual operen. Els limitadors convencionals utilitzats avui en dia, impacten de forma negativa en l'estabilitat del sistema energètic, cosa que provoca que es perdin una mitjana de 25 quilowatts d'electricitat.

Finalment, aquesta tecnologia permet connectar diferents subxarxes, la qual cosa augmenta la seguretat operacional i l'estabilitat del sistema energètic, alhora que elimina els costos addicionals de reemplaçar o actualitzar els components elèctrics quan cal reforçar la xarxa.

Augsburg, primera ciutat amb superconnectors
Siemens ja està provant aquesta tecnologia a Augsburg. La ciutat alemanya vol resoldre els problemes a la seva xarxa de mitja tensió, per a la qual està desenvolupant i instal·lant una nova xarxa que estarà a punt a finals d'aquest any i inclourà un superconductor.

Aquest projecte compta amb el suport del Ministeri bavarès d'Afers Econòmics Energia i Tecnologia. A més, forma part del programa d'Eficiència Energètica i Innovació en Tecnologies de l'Energia (BayUnvent). Amb avenços com aquest, Siemens contribueix a garantir l'estabilitat i eficiència en tot el cicle de l'energia: des que és genera, fins que és transmet, distribueix i consumeix. Així mateix, aquesta solució ajuda a augmentar la presencia de les renovables en el sistema energètic i a assegurar un servei ininterromput, sense importar la major o menor energia que arribi a la xarxa.

Sobre Siemens Espanya
Siemens és un grup tecnològic líder a nivell mundial que des de fa més de 165 anys és sinònim d'excel·lència tecnològica, innovació, qualitat, fiabilitat i internacionalització. L'empresa està present en més de 200 països, principalment en els camps de l'electrificació, l'automatització i la digitalització. Siemens és un dels majors proveïdors mundials de tecnologies eficients paper que fa al consum d'energia i de recursos. És pionera en solucions d'automatització i de programari per a la indústria i els infraestructures, a més de proveidor líder de turbines de gas i vapor per a la generació d'energia, així com de solucions pel Transport. Per a més informació consulti: www.siemens.es

Satèl·lit a la magnetosfera

La missió a la magnetosfera de la NASA, presentava una imatge perfecta del llançament a la base de Cap Canaveral després del compte enrere sense problemes.

Per resoldre un misteri sobre poderoses tempestes geomagnètiques que poden posar en risc els satèl·lits de la Terra i les xarxes elèctriques, la NASA llança quatre naus espacials i les posa en òrbita en una missió de dos anys per analitzar els camps magnètics al voltant de la Terra.

Una tempesta geomagnètica al març de 1989 va fer perdre el control a tota la província canadenca del Quebec, deixant milions de clients sense electricitat i va perjudicar transformadors fins a Nova Jersey, de manera que es vol estudiar si hi ha possibilitat d'estar afectat per ones 10 vegades pitjors que les que van impactar durant la super tempesta solar de 1859.

Cada vegada que aquests ràfegues intenses són impulsades, també tenen afectació en el clima, de manera que, en última instància, aquest és un fenomen misteriós conegut com a reconnexió magnètica, que es produeix en núvols de gas carregats elèctricament, anomenats plasmes. Els camps magnètics estan atrapats dins de plasmes, i les línies de camp magnètic es poden trencar i tornar a connectar entre sí dins d'aquests núvols, convertint de forma explosiva, energia magnètica en calor i energia cinètica.

Els científics volen saber exactament què desencadena la reconnexió magnètica però, fins ara, els investigadors només han vist que la reconnexió ocorre en el laboratori. La missió de la NASA magnetosférica multiescalar (MMS) és la primera missió espacial dedicada a la comprensió de com funciona aquest fenòmen no només a la Terra, al Sol, a altres estrelles i a tot l'espai. Després d'una dècada de planificació i enginyeria, la missió va fer el llançament en un coet Atles V des de Cap Canaveral a Florida.

MMS es compon de quatre naus idèntiques propulsades amb energia solar, cadascuna equipada amb un conjunt idèntic d'11 instruments fets amb 25 sensors.

Durant la primera fase de la missió, la nau volarà durant un any i mig a través de llocs de reconnexió al costat diürn de la Terra, on la matèria del sol connecta amb el camp magnètic de la Terra. Durant la segona fase, MMS ho farà, a través de llocs de reconnexió durant sis mesos al costat nocturn de la Terra, on aquest material solar pot fluir a la cua magnètica de la Terra.

Els llocs de reconnexió són prims, la qual cosa significa que la nau espacial volarà a través de cada un, en menys d'un segon. No obstant això, els seus sensors són els més ràpids que la NASA mai ha construït i suficientment ràpids per mesurar els camps magnètics i elèctrics presents, així com les velocitats de les partícules. Aquests ajudaran per primera vegada als científics a crear vistes de com succeeix la reconnexió magnètica en 3D des de l'interior.



Font: IEEESpectrum