Com els robots podrien ajudar a combatre al COVID-19.

Els robots poden ser eines efectives per combatre la pandèmia COVID-19? 

Un grup de líders en el camp de la robòtica, entre els quals hi ha Henrik Christensen, director de l'Institut de Robòtica Contextual de la Universitat Central de San Diego,  exposen diversos exemples en un editorial del número de març de Science Robotics. Diuen que els robots es poden utilitzar per a l'atenció clínica com la telemedicina i la descontaminació; logística com també per el lliurament i la manipulació dels residus contaminats; i pel reconeixement per controlar el compliment de les quarantenes voluntàries.

Font: CNN

Ja s'han vist desplegats robots per a la desinfecció, que subministren medicaments i aliments, mesuren signes vitals i ajuden als controls fronterers.

Per la prevenció de malalties, els robot controlats per llum ultraviolada (UV) sense contacte ja s'han utilitzat per treballar en la desinfecció de superfícies ja què el COVID-19, no només es propaga de persona a persona a través d'un estret contacte,  també a través de superfícies contaminades.

Les oportunitats es basen en poder fer  una navegació intel·ligent i en la detecció d'àrees de gran gran risc, combinades amb altres mesures preventives. Es podrien desenvolupar noves generacions de robots més grans, més petits fins i tot,  micro com els eixams capaços de treballar i netejar contínuament és a dir, no només eliminar la pols, sinó també desinfectar / esterilitzar totes les superfícies).

En termes de telepresència, el desplegament de robots socials pot presentar úniques oportunitats per a interaccions socials continuades i adhesió als règims de tractament sense por de contagiar més malalties. Tot i això, aquest és un àmbit de desenvolupament difícil perquè les interaccions socials requereixen construir i mantenir models complexos de persones, inclosos els seus coneixements, creences, emocions, així com el context i entorn d'interacció.

El COVID-19 podria convertir-se en el punt fort de com funcionen les organitzacions futures, en lloc d'anul·lar grans exposicions i conferències internacionals, es poden  trovar noves formes de reunió, assistència virtual en lloc de presencial. Els assistents virtuals es poden acostumar a la implicació remota mitjançant una gran varietat d’avatars i controls robotitzats locals.

En general, l'impacte del COVID-19, podria impulsar una investigació sostinguda en robòtica per abordar els riscos de malalties infeccioses. Sense un enfocament sostenible per a la investigació i l'avaluació, la història es repetirà i els robots tecnològics no estaran preparats per ajudar al proper incident.

Font: Institut de Robòtica Contextual de la Universitat Central de San Diego

La electrònica de potencia, fa posible les fonts de generació renovables.

Els convertidors inventats per Fude Frede Blaabjerg, són més econòmics per generar electricitat a partir de les energies renovables. El seu desenvolupament bassat en les tecnologies de control  de velocitat variable ha permès fer sistemes de calefacció, ventilació i climatització més eficients.

Les tecnologies de conversió, les noves eines de disseny i l'electrònica de control desenvolupades per Blaabjerg han millorat la qualitat de l'energia que es lliura a la xarxa elèctrica a partir de plaques fotovoltaics, aerogeneradors i altres fonts renovables, fent que l'electricitat sigui més fiable i menys costosa. Fa molts anys, no era econòmic factible aplicar aquesta tecnologia en aquest tipus d'aplicacions.

Font: Universitat d'Alborg.

Aquest treball sobre la conversió energètica dels aerogeneradors, cada any ha estalviat desenes de milions de US$ per als consumidors, segons expressa el web de Global Energy Prize.

També ha inventat maneres de fer funcionar els sistemes de climatització de forma més eficient gràcies a aquesta seva invenció de sistemes de control òptims en energia per a motors d’inducció asíncrona i motors d’imant permanent, ha augmentat l’eficiència fins a un 20 % en comparació amb els mètodes estàndard. També s'ha reduit el nombre de sensors a les unitats industrials dels sistemes de climatització, cosa que ha impactat en el cost per la seva explotació.

Font: BNEF

Actualment, treballa en maneres de predir quan els nous equips d'electronica de  potència fallaran mitjançant models matemàtics que descriuen el desgast dels components aplicats als circuits electrònics. Per tant, s'intenta predir el temps que durarà un producte i,  tenir en compte la variació estadística. També s'està desenvolupant una forma automatitzada de realitzar avaluacions de fiabilitat dels milions de generadors d’energia renovable de la xarxa elèctrica.

La revista Times Higher Education va descriure Blaabjerg com l'investigador més cotitzat i amb més èxit de l'enginyeria. Ha escrit més de 1.100 articles en revistes sobre temes relacionats amb l’electrònica de potència i les energies renovables. Segons Google Scholar, la seva obra ha estat citada més de 100.000 vegades. Ha rebut 32 premis en paper per part de l’IEEE, i Thomson Reuters l’ ha nomenat entre les mentalitats científiques més influents del món.

Font: IEEE Spectrum

Xip criogènic per a la computació quàntica.

El xip d'Intel de control criogènic Horse Ridge permetrà a Intel augmentar el nombre de quits.

Durant la recents reunió  de la IEEE s a San Francisco, Intel va presentar un xip criogènic dissenyat per accelerar el desenvolupament dels ordinadors quàntics que estan construint amb el grup de recerca QuTech de la Universitat de Delft. El xip, anomenat Horse Ridge, utilitza transistors dissenyats especialment per proporcionar senyals de control de microones als xips de computació quàntica d'Intel.

Font: Intel

Intel Labs principal engineer Stefano Pellerano, holds Horse Ridge, a new cryogenic control chip to speed development of quantum computers

Els xips quàntics informàtics  en desenvolupament d'IBM, Google, Intel i altres empreses funcionen avui dia en fraccions d’un grau superior al zero absolut i s’han de conservar dins d’un refrigerador de dilució. No obstant això, com les empreses han aconseguit augmentar el nombre de bits quàntics (qubits) en els xips i, per tant, la capacitat de calcular dels xips, han començat a produir-se esdevenint com un problema. Cada qubit necessita el seu propi conjunt de cables que condueix a sistemes de control i lectura fora del contenidor criogènic. A mesura que els ordinadors quàntics continuen augmentant la seva capacitat i els d' Intel tenen fins a 49 qubits; aviat no hi haurà prou espai per encabir als cables.   

L'objectiu final, és minimitzar el nombre de cables i tubs del sistema de criogenia, els controls quàntics són una peça essencial del trencaclosques que cal resoldre per desenvolupar un sistema quàntic comercial de gran escala. La solució és portar la major part de l'electrònica de control i lectura a la zona extra-freda,  fins i tot integrar-la. al pròpi xip de qubit.

Horse Ridge integra l'electrònica de control en un xip pensat per funcionar a la zona freda amb el xip de qubit. Horse Ridge està programat amb instruccions que corresponen a les operacions bàsiques de qubit. Tradueix aquestes instruccions en polsos de microones que poden manipular l'estat dels qubits.

Font: Gigabits magazine

El xip ha estat dissenyat per funcionar a 4 K, una temperatura lleugerament superior que el 0 K. La companyia va utilitzar el seu procés FinFET de 22 nanòmetres per construir el xip, tot i que els transistors que formen el circuit de control necessiten una forta enginyeria.

Si s'agafa un transistor i es refreda a 4K, funcionarà ja que, hi ha moltes característiques fonamentals dels dispositius que depenen de la temperatura.

L’equip d’Intel va haver de caracteritzar com activar o desactivar els dispositius a aquesta temperatura de manera que,  van haver d'utilitzar el model que  es va desenvolupar per optimitzar la velocitat, el rendiment i el consum dels dispositius en condicions criogèniques. Els mateixos dispositius havien de ser dissenyats per generar tan poca calor per no molestar la delicada condició dels qbits. 

Segons  Horse Ridge, és un desenvolupament especialment important, ja que ajuda a obrir el camí cap a la tecnologia del qubit de propera generació . Aquests codis s’assemblen a estructures de transistors i tenen el potencial d’operar a 1 K en lloc dels mK necessaris per als qubits superconductors que Intel i altres han estat utilitzant. Aquesta diferència podria significar que es pot fer més electrònica de control i de lectura a la zona extra-freda amb el xip de qubit, perquè poden generar més calor sense afectar els qubits.

Font: Universitat de Delft

La Inteligència Artificial produeix veu natural.

Al febrer del 2019, OpenAI, un dels laboratoris d’intel·ligència artificial més importants del món, va anunciar que un equip d’investigadors havia construït un poderós generador de text anomenat Generative Pre-Trained Transformer 2 o GPT-2. 

Font: Flipboard

Els investigadors van utilitzar un algorisme d’aprenentatge de reforç per entrenar el seu sistema en un ampli conjunt de capacitats de processament de llenguatges naturals (PNL), que inclouen la comprensió lectora, la traducció automàtica i la capacitat de generar llargues cadenes de text coherent. 

Però, com passa sovint amb la tecnologia NLP, aquesta eina va suposar una gran promesa i un gran perill. Els investigadors i els responsables polítics del laboratori estaven preocupats perquè el seu sistema, pogués ser explotat per hackers i apropiar-se amb “propòsits maliciosos”.

Des d'OpenAI, es defineix la seva missió com "descobrir i promoure el camí cap a la intel·ligència general segura artificial", es preocupen que GPT-2 es pugui utilitzar des d'Internet amb fals text, degradant així un ecosistema d'informació ja fràgil. Per aquest motiu, OpenAI va decidir que no llançaria la versió completa del GPT-2 al públic ni a altres investigadors.

GPT-2 és un exemple d'una tècnica basada en PNL anomenada modelatge de llenguatge, mitjançant la qual el sistema computacional interioritza un model estadístic d'un text per tal de poder-lo imitar. 

Font: HP Store

De la mateixa manera que el text predictiu del telèfon, que selecciona paraules basades en paraules que s'havíen utilitzat abans, GPT-2 pot mirar una cadena de text i, a continuació, predir quina és la probabilitat de la següent paraula en funció de les probabilitats inherents a aquest text. 

GPT-2 es pot veure com un descendent del model estadístic del llenguatge que el matemàtic rus AA Markov va desenvolupar a principis del segle XX.

GPT-2, va utilitzar algoritmes d’aprenentatge automàtic d’avantguarda per fer anàlisis lingüístiques amb més d’1,5 milions de paràmetres.

Tanmateix, la diferència amb GPT-2 és l'escala de les dades textuals modelades pel sistema. Mentre que Markov va analitzar una cadena de 20.000 cartes per crear un model rudimentari que pogués predir la probabilitat que la següent carta d’un text fos una consonant o una vocal, GPT-2 va utilitzar  dins del conjunt de dades complet, 8 milions d’articles raspats de Reddit per predir quina podria ser la següent paraula.

I mentre que Markov va entrenar manualment el seu model comptant només dos paràmetres, vocals i consonants, GPT-2 va utilitzar algoritmes d’aprenentatge de màquines d’avantguarda per fer anàlisis lingüístiques amb més d’1,5 milions de paràmetres, creant una quantitat enorme de potència computacional en el procés.

Els resultats van ser impressionants.  OpenAI va informar que GPT-2 podia generar text sintètic en resposta a les indicacions, imitant qualsevol estil de text que es mostrés. Si se li demana al sistema amb una línia de poesia de William Blake, pot generar una línia a l'estil del poeta romàntic. Si es sol·licita al sistema amb una recepta de pastissos, s'obtindrà una resposta d'una recepeta recent.

Font: IEEE Spectrum

Potser la característica més convincents de GPT-2, és que pot respondre preguntes amb precisió. Per exemple, quan els investigadors de l'OpenAI van preguntar al sistema, "Qui va escriure el llibre L'origen de les espècies? ”—Va respondre:« Charles Darwin ». Tot i que només és capaç de respondre amb precisió en un periode temporal petit, la característica sembla ser una realització limitada del somni de Gottfried Leibniz de fer una màquina generadora de llenguatge que pogués respondre a totes les preguntes humanes.

Després d’observar la potència del nou sistema a la pràctica, OpenAI va optar per no llançar el model completament format. Com a conseqüència del seu llançament al febrer, hi ha hagut una consciència més gran sobre “ deepfakes ”: imatges i vídeos sintètics, generats mitjançant tècniques d’aprenentatge automàtic, en què les persones fan i diuen coses que no han fet ni deien. Els investigadors d'OpenAI van preocupar-se que la GPT-2 es pogués utilitzar bàsicament per crear text, cosa que ho dificulta per la gent que confia en informació textual en línia.

Les respostes a aquesta decisió van variar. D’una banda, la prudència d’OpenAI va provocar una reacció desbordada als mitjans de comunicació, amb articles sobre els "perills" de la tecnologia  que s’incorpora a la narració de Frankenstein que sovint envolta els desenvolupaments de la IA.

Altres  van posar en dubte l’autopromoció d’OpenAI, alguns fins i tot van suggerir que OpenAI va exagerar de manera intencionada sobre la potencia del GPT-2 per crear hype, mentre que contravenien una norma a la comunitat de recerca d’AI, on els laboratoris comparteixen rutinàriament dades, codi i models pre-entrenats. 

Brockman i Ilya Sutskever d'OpenAI. Font: GluekitGreg  

OpenAI es va mantenir en la seva decisió de només llançar una versió limitada del GPT-2, però des de llavors, han llançat models més grans perquè altres investigadors i el públic experimentin. Fins al moment, no hi ha cap cas notificat d’articles de notícies falses generades pel sistema. Però hi ha hagut diversos projectes de spin-off interessants.

Imitant els humans de Reddit, els robots mantenen llargues converses sobre diversos temes, com ara teories de conspiracions i pel·lícules de la Guerra de les Galeries. 

Aquesta conversa basada en bot pot significar la nova condició de vida on-line, on el llenguatge està cada cop és més una combinació d’agents humans i no humans, de manera que, mantenir la distinció entre humans i no humans, malgrat els millors esforços, és cada cop més difícil. .

La idea d’utilitzar regles, mecanismes i algorismes per generar llenguatge, ha inspirat a les persones de moltes cultures diferents al llarg de la història. Però és en el món on-line que aquesta poderosa forma de wordcraft pot trobar realment el seu entorn natural: en un entorn on la identitat dels parlants es fa més ambigua i, potser, menys rellevant. Cal veure quines seran les conseqüències per al llenguatge, la comunicació i el nostre sentit d’identitat humana, tan lligat amb la nostra capacitat de parlar en un llenguatge natural.

Font: IEEE Spectrum

La física clàssica, és completament determinista?

Investigadors de l'acadèmia de ciències austríaca, de la Universitat de Viena i de la Universitat de Ginebra, han proposat una nova interpretació de la física clàssica sense números reals. Aquest nou estudi repta la visió tradicional de la física clàssica com a determinista.

En física clàssica se sol suposar que si es sap on és un objecte i la seva velocitat, es pot predir exactament cap a on anirà. Una suposada intel·ligència superior, amb el coneixement de tots els objectes existents actualment, seria capaç de conèixer amb certesa el futur així com el passat de l’univers amb una precisió infinita. Més tart, a principis del 1800 en Pierre-Simon Laplace va il·lustrar aquest argument,  anomenat el dimoni de Laplace,  que permet explicar el concepte de determinisme de la física clàssica. En general, ss creu  que només la física quàntica  podrà desafiar el determinisme. Els científics van descobrir que no tot es pot dir amb certesa i només es pot calcular la probabilitat que alguna cosa es pugui comportar d’una determinada manera.

Font: Concepto

Però, realment, la física clàssica és completament determinista? Flavio Del Santo, investigador de l’Institut de Viena per a l’òptica quàntica i la informació quàntica de l’Acadèmia austríaca de les ciències i la Universitat de Viena, i Nicolas Gisin de la Universitat de Ginebra, aborden aquesta qüestió en el seu nou article "Física sense determinisme: interpretacions alternatives de Physical Classical ", publicat a la revista Physical Review A. Basant-se en obres anteriors d’aquest darrer autor, es mostra que l’interpretació habitual de la física clàssica es basa en supòsits tàcits addicionals. Quan es  mesura alguna cosa, per exemple, la longitud d’una taula amb un regla, es troba un valor amb una precisió finita, és a dir, amb un nombre finit de dígits. Fins i tot si s'utilitza un instrument de mesura més precís,  trobarem més dígits, però encara  és  un nombre finit. Tanmateix, la física clàssica suposa que, fins i tot, potser no es pot mesurar, si hi ha un nombre infinit de dígits predeterminats. Això significa que la longitud de la taula sempre es  perfectament determinista.

Font: Lorenzo Nocchi

Per exemple, si es  juga a una variant del joc de Bagatelle o Pin-Board (com el de la figura), on un tauler s’omple simètricament de pins. Quan una  bola comenci a rodar pel tauler, tocarà els pins i es desplaçarà cap a la dreta o a l'esquerra de cadascun d'ells. En un món determinista, el coneixement perfecte de les condicions inicials en què la bola entra al tauler (la seva velocitat i posició) determina sense embuts el camí que seguirà la pilota entre els pins. La física clàssica suposa que si no es pot obtenir el mateix camí en diferents tirades, és només perquè a la pràctica no s'ha pogut establir precisament les mateixes condicions inicials. Per exemple, perquè no es te un instrument de mesura infinitament precís per definir la posició inicial de la pilota en entrar al tauler.

Font: Fisicalandia

Els autors d’aquest nou estudi proposen una visió alternativa: després d’un cert nombre de pins, el futur de la bola és genuïnament aleatori, fins i tot en principi, i no per les limitacions dels  instruments de mesura. A cada cop, la pilota té una certa tendència o tendència al rebot a la dreta o a l’esquerra, i aquesta elecció, a priori, no es determina. Per als primers cops, es pot determinar amb certesa el camí, és a dir, la propensió és del 100% per un costat i del 0% per l’altre. Després de trobar-se un cert nombre de pins, però, l’elecció no està predeterminada i la propensió assoleix gradualment el 50% per la dreta i el 50% per l’esquerra. D’aquesta manera, es pot pensar en cada dígit de la longitud de la taula com a determinat per un procés similar a l’elecció d’anar a l’esquerra o a la dreta a cada cop  petit de la pilota. Per tant, després d’un determinat nombre de dígits, la longitud ja no es determina.

El nou model introduït pels investigadors,  refusa l’atribució habitual d’un significat físic als nombres reals matemàtics (nombres amb dígits infinits predeterminats). En canvi, afirma que després d'un determinat nombre de dígits, els seus valors es fan veritablement aleatoris i que només es defineixen si  la propensió es de prendre un valor específic. Això  porta a noves visions sobre la relació entre la física clàssica i la quàntica. De fet, quan, com i en quines circumstàncies una quantitat indeterminada pren un valor definit és una qüestió notòria en els fonaments de la física quàntica, conegut com el problema de mesurament quàntic. Això està relacionat amb el fet que al món quàntic és impossible observar la realitat sense canviar-la. De fet, el valor d'una mesura en un objecte quàntic encara no està establert fins que un observador no el mesura realment. 

Font: Universitat de Viena

Nou semiconductor bidimensional.

Investigadors de la Universitat de Valencia (UV) han descobert un semiconductor bidimensional que té els seus excitons orientats d'una nova forma que permet obrir el camí cap a la generació de xips fotònics.

Font: Domini públic

La segona revolució quàntica que es desenvolupa avui, està dirigida a Europa pel programa Quantum Flagship, que pretén portar processos quàntics des dels laboratori fins als mercats. Els nous materials bidimensionals, com el grafè o els semiconductors bidimensionals, hi han  fenomens quàntics que permeten resoldre la limitació tradicional de temperatures baixes per poder treballar a temperatura ambient. 

Aquest fet, molt inusual, ha contribuït a que els semiconductors bidimensionals siguin un dels principals focus de Quantum Flagship per crear tecnologies disruptives que donin pas a dispositius comercialitzables que aprofitin les propietats quàntiques de la llum i la matèria, per exemple, utilitza-se en el camp del xifrat del senyal i les comunicacions segures.

En semiconductors, la partícula responsable dels processos d’absorció i emissió de la llum és l’orifici d’electrons conegut com a excitó. Conèixer i controlar les propietats dels excitons en semiconductors bidimensionals és clau per al desenvolupament de tecnologies quàntiques que es desenvoluparan en el marc del Quantum Flagship. En la mesura que la distribució dels excitons d’un semiconductor bidimensional per si mateixa, podrà definir quin tipus de dispositiu optoelectrònic es pot fabricar per aprofitar la llum quàntica que el semiconductor bidimensional pot emetre.

Font: Deccan Chronicle.

Els excitons dels semiconductors estudiats fins ara, tenen una orientació essencialment horitzontal, amb els beneficis i limitacions que això comporta. Tot i això, un grup de recerca del Material Science Institute (ICMUV) i del Departament de Física Aplicada i Electromagnetisme de la Universitat de València (UV), en col·laboració amb un grup de la Universitat Heriot-Watt del Regne Unit, han demostrat que els excitons dels semiconductors bidimensionals de seli indi (InSe) estan orientats perpendicularment al pla atòmic, a diferència de la resta de semiconductors bidimensionals descoberts fins ara.

Aquesta nova orientació dels excitons obre les portes a la creació d’aparells optoelectrònics plans basats en materials bidimensionals on la llum quàntica emesa horitzontalment es pot sostenir i transportar amb relativa facilitat mitjançant els flocs InSe en capes.

El grup de la ICMUV i el Departament de Física Aplicada, integrat per Daniel Andrés Penares, Rodolfo Enrique Canet Albiach, Marie Krecmarová, Alejandro Molina Sánchez, Juan P. Martínez Pastor i Juan F. Sánchez Royo, participen en un dels 20 consorcis escollits per a la primera fase del Quantum Flagship. Ho han fet amb el seu projecte S2QUIP "Scalable Two-Dimensional Quantum Integrated Photonics", on desenvoluparan circuits de fotònica quàntica integrant un semiconductor bidimensionalmaterials compatibles amb la tecnologia CMOS, sovint utilitzats per fabricar circuits integrats tradicionals. Desenvolupat en aquest marc, el treball podria resoldre molts dels colls d'ampolla descrits pels plans de treball dels EUA i de la UE per al desenvolupament de tecnologia comercialitzable d'informació quàntica.

Font: Universitat de Valencia

Energia gravitacional com a complement per les fonts renovables.

Un equip de científics europeus proposa utilitzar les muntanyes per construir un nou tipus de bateries per a l’emmagatzematge d’energia.

La naturalesa intermitent de fonts d’energia com el solar i  la eòlica, ha dificultat la seva incorporació a les xarxes elèctriques que requereixen un subministrament elèctric constant. Per proporcionar energia ininterrompuda, els operadors de la xarxa han d’emmagatzemar energia extra  quan el sol brilla o bufa el vent, de manera que es pot distribuir  aquesta energia, quan no hi ha sol o vent.

Font: IIASA

Un dels grans reptes de fer que el 100 % de les energies renovables sigui una realitat, és l'emmagatzematge.

Actualment, les bateries d’ions de liti dominen el mercat d’emmagatzematge d’energia, però aquestes s’adapten millor a l’emmagatzematge a curt termini, perquè la càrrega que mantenen es dissipa amb el pas del temps. Per emmagatzemar energia suficient durant mesos o anys, caldria moltes bateries, que són massa cares per ser una opció factible.

El nou sistema proposat, permetria complementar l’ús de bateries d’ió de liti per a l’emmagatzematge d’energia a llarg termini: Mountain Gravity Energy Storage o MGES. Semblant a la potència hidroelèctrica, MGES consisteix en emmagatzemar material en alçada per produir energia gràcies a la gravetat. L’energia elèctrica es recupera quan el material emmagatzemat baixa i les turbines  generen electricitat. 

En lloc de construir una presa, es proposa construir un gran dipòsit de sorra o grava. La clau del MGES rau en trobar dos llocs de muntanya amb una diferència de desnivell adequada: és ideal els 1.000 metres. Com més gran sigui la diferència d'altura, més barata serà la tecnologia.

Els llocs tindran un aspecte similar, amb cadascun compost d'una estació similar a la d'una mina per emmagatzemar la sorra o la grava, i una estació d'ompliment directament a sota d'ella. Les vàlvules alliberarien el material als contenidors d'espera, que després seran transportats a través de grues i cables motoritzats fins a la part més alta. Allà s’emmagatzema la sorra o la grava – que pot ser durant setmanes, mesos o fins i tot anys– fins que calgui ser utilitzarda. Quan el material baixa  de nou des de la muntanya, l’energia gravitacional emmagatzemada s’allibera i es converteix en energia elèctrica.

Font: IIASA

El sistema és molt flexible,  perquè fàcilment es pot modificar  la velocitat dels cables, augmentar la càrrega o canviar el nombre de contenidors per poder satisfer les diferents exigències energètiques.  MGES podria ser millor que els mètodes tradicionals d’emmagatzematge com són les  preses hidroelèctriques i les centrals reversibles de  bombeig perquè el seu impacte sobre el medi ambient és baix. A més, les piles de sorra són barates, més barates que l’aigua i laa sorra, no s’evapora.

S'estima que el cost anual d’emmagatzemar d'energia mitjançant aquest sistema oscil·larà entre 50 US$ a 100 US$ per MWh. En comparació, les bateries d’ions de liti costen almenys 10 vegades més. A més, l'energia gastada per transportar materials a la part superior es compensaria amb la quantitat d'energia gravitatòria que produeix el sistema.  

La satart-up suïssa Energy Vault, va desenvolupar una “bateria” que consisteix en aixecar i alliberar 5.000 blocs de formigó a través d’un edifici de 33 plantes a Edimburg. Té previst retirar pesos en pous en desús miners.  

La tecnologia MGES serà especialment útil per a les xarxes poc exigents d’emmagatzematge d’energia. Es tracta normalment de les micro-grids que utilitzen menys de 20 MW, o la quantitat d'energia que cal per alimentar 7.000 cases de quatre habitacions. Potencialment, la tecnologia pot aplicar-se a petites illes on el cost del subministrament d’energia és elevat i la demanda sol ser estacional a causa del turisme. 

Font: IEEE Spectrum

Internet per pneumàtics.

Quan es parla de "5G" , s'associa a la telèfonia intel·ligent i en concret en els smartphones, no en els pneumàtics del cotxe.

Pirelli, ha desenvolupat el Cyber ​​Tire, un pneumàtic intel·ligent que llegeix la superfície de la carretera i transmet dades clau - incloent el risc potencial del aquaplaning - al llarg d'una xarxa de comunicacions 5G.

Font: Automoto.it

Pirelli va demostrar el seu Cyber ​​Tire, en una conferència organitzada per l'Associació 5G Automotive, en l'edifici Lingotto de Torí, Itàlia. Aquest és l’antiga fàbrica de Fiat, on els models clàssics com el Torpedo i el 500 (el darrer conegut com Topolino o “Little Mouse”) es barrejaven al voltant de la seva pista de prova de tres quart de milla coberta al començament dels anys vint. Els enginyers d'aquesta època, per descomptat, no podien visualitzar com la tecnologia digital transformaria els automòbils, i molt menys com  revolucionaria els pneumàtics que ha millorat notablement el seu rendiment, durabilitat i seguretat.

Utilitzant un Audi A8 com a cotxe de prova, els pneumàtics dissenyats amb capacitat de comunicació de Pirelli, van enviar advertències en temps real de condicions que podien provocar perdua d'adherència  a un Audi Q8, aprofitant l’ample de banda amb la baixa latència del 5G. Corrado Rocca, responsable de Cyber ​​R+D de Pirelli, va dir que un acceleròmetre muntat dins del propi pneumàtic,  mesura precisament les forces de que actuen en els tres eixos i això és millor  que instal·lar.los en  llandes de les rodes, que actualment  envien informació sobre la  pressió dels pneumàtics en molts cotxes moderns.  llavors, si aquests sensors, es munten en els pneumàtica, inclouen la capacitat de detectar aigua, gel o altres condicions de vialitat de la carretera.

Font: Industry Global News

Les dades del sensor, es poden utilitzar en benefici immediat de la seguretat i els sistemes autònoms a bord d’un cotxe. També es pot utilitzar en el terrenyemergent i creixent de les comunicacions vehicle-to-vehicle (V2V) o vehicle-to-x (V2X), cosa que significa que el pneumàtic podria convertir-se en un actor crític en un ecosistema més ampli de seguretat i trànsit en xarxa. gestió. Els escenaris obvis inclouen un cotxe a l’autopista que de sobte es troba amb gel, amb pneumàtics que instantàniament envien avisos de perill visual o d’àudio no només a aquell cotxe, sinó també a vehicles i vianants propers, que anuncia del perill potencial, per poder ajustar la velocitat.

No hi ha cap altre element del cotxe tan connectat a la carretera com el pneumàtic, hi ha molts sensors moderns; lidar, sonar, càmeres, però cap altra que estigui en contacte amb la calçada.

Pràcticament tots els cotxes nous estan equipats amb sistemes de frens anti-bloqueig (ABS) i sistemes electrònics de control d’estabilitat (ESC), que també interactuen  quan les rodes d’un cotxe comencen a relliscar o quan un cotxe comença a derrapar i sortir-se de la trajectòria prevista pel conductor. Però el Cyber ​​Tire podria millorar molt més aquests sistemes,  permetent  a un cotxe ajustar de forma proactiva aquests sistemes de seguretat.

Font: Pirelli

Com que es pot detectar com està la carretera constantment, es pot advertir del risc i poder actuar abans de perdre el control del cotxe. L'avís podria aparèixer en una pantalla o el cotxe podria decidir automàticament corregir-lo amb l'ABS o l'ESC.

A banda de les dades sobre càrregues dinàmiques, el sensor intern del Cyber ​​Tire també pot intercanviar informació específica dins del cotxe sobre el model de pneumàtics o els quilòmetres de recorregut que han fet.

Pirelli també desenvolupa la tecnologia per a  curses en circuits i curses pels aficionats a la conducció, amb el seu pneumàtic Italia Track Adrenaline. Amb les temperatures dels pneumàtics que afecten notablement la tracció, el desgast i la seguretat, aquesta versió monitoritza les temperatures, la pressió i les forces de gestió en temps real. Això combinat amb les dades del GPS i la telemetria de a bord, pot ajudar als conductors a millorar les seves habilitats a la pista. El sistema podria proporcionar  senzilles instruccions en temps real (com ara les visualitzacions en pantalla amb codis de colors a mesura que un pneumàtic puja o supera la temperatura òptima de funcionament) o utilitzant eines de telemetria  per obtenir una anàlisi  del rendiment del pneumàtic després d'un viatge o cursa. (Als nivells més alts de cursa de Fórmula-1 , els cotxes estan equipats amb aproximadament 140 sensors, que recullen de 20 a 30 megabytes de dades de telemetria peer cada volta).

Font: Pirelli

Amb els sistemes 5G, V2V i V2X encara en fase de desenvolupament, Pirelli no pot dir quan arribarà al mercat els pneumàtics amb sensors. Els fabricants automobilístics es foclitzen en l’adopció d'aquesta nova tecnologia dels pneumàtics; són molts pocs ñes que no innoven fins que estiguin segurs que els consumidors vulguin pagar per aqesuta fucnionalitat. Les companyies automobilístiques també es mostren prudents per cedir els seus cotxes a proveïdors externs, testimoni de les relacions d’Apple CarPlay i Android Auto. Però Pirelli treballa amb grans fabricants d'automòbils per integrar la tecnologia. 

Igual que va passar amb l’ABS en les seves primeres etapes, els pneumàtics intel·ligents podrien esdevenir habituals als vehicles d’aquí a una dècada. 

Font: Pirelli

Turbines de gas per generar electricitat

Fa anys, la primera turbina industrial de gas de tot el món, va començar a generar electricitat a la central municipal de Neuchâtel, Suïssa. 

La màquina, instal·lada per Brown Boveri, els gassos d’escapament no aprofitaven la seva calor de manera que, el compressor de la turbina  consumia prop de les tres quartes parts de l’energia generada. Això volia dir, que s'obtenia una eficiència de només el 17 %.

Font: Stuart Bratford

La interrupció de la Segona Guerra Mundial i les dificultats econòmiques que van acompanyar a la societat,  van fer que la turbina Neuchâtel fos una excepció pionera fins al 1949, quan Westinghouse i General Electric van introduir els seus primers dissenys de baixa capacitat. No hi va haver presses per instal·lar-les, ja que el mercat de generació estava dominat per grans plantes de carbó. Al 1960, la turbina de gas més potent va assolir una potencia màxima de 20 MW, això, encara era un ordre de magnitud menor que la capacitat de producció de la majoria de generadors turbo de vapor de llavors.

Al novembre del 1965, la gran apagada elèctrica al nord-est dels Estats Units va provocar un canvi d’opinió: les turbines de gas podrien entrar en funcionament i operar a plena càrrega en pocs minuts. Però l’augment dels preus del petroli i del gas acompanyat amb la disminució de la demanda d’electricitat, van impedir una ràpida expansió de la nova tecnologia.

Font: World energy

El canvi realment, va arribar a finals dels anys vuitanta. Al 1990, gairebé la meitat de la nova capacitat instal·lada als Estats Units estava en turbines de gas de major potència, fiabilitat i eficiència. 

Però fins i tot, les eficiències superiors al 40 %, que tenien els millors generadors turbo de vapor, produeixen gasos d’escapament a una temperatura d’uns 600 °C, prou calents com per generar vapor en una turbina de vapor adherida. Aquestes turbines de gas de cicle combinat (CCGT) van arribar a finals dels anys seixanta i la seva millor eficiència va assolir un rendiment del 60%.

Les turbines de gas són ara molt més potents. Siemens ofereix  un CCGT per generació de 593 MW, gairebé 40 vegades més potent que la màquina de Neuchâtel i que funciona amb un 63% d’eficiència.

El model 9HA de GE proporciona 571 MW en generació de cicles simples i 661 MW (63,5 %) per CCGT.

Font: Wärtsilä

La seva disponibilitat gairebé instantània fa que les turbines de gas siguin els proveïdors de potencia màxima ideals de potència i les millors  central de back-up per a la generació renovable eòlica i solar. Als Estats Units, ara són l’opció més assequible per a les noves capacitats generadores. El  cost capitalitzat de l’electricitat —una mesura del cost de la vida d’un projecte energètic—, per a una nova generació que entri al servei en el 2023, es preveu que serà d’uns 60 US$ per MWh per a generadors turbo de vapor de carbó amb captació parcial de carboni,  48 US$ per MWh  per a  fotovoltaica solar, 40 US$ per MWh per a  eòliques en zona terrestre, menys de 30 US$ per MWh per a les turbines de gas convencionals i menys de 10 dUS$ per MWh per als CCGTs.

Les turbines de gas també s’utilitzen per a la producció combinada d’electricitat i calor, que és necessària en moltes indústries i també, s’utilitza per els sistemes de calefacció centrals (district heating) a moltes grans ciutats europees. Aquestes turbines fins i tot s’han utilitzat per escalfar grans  hivernacles holandesos, que també es beneficien del seu ús del diòxid de carboni generat per accelerar el creixement dels vegetals. 

Les turbines de gas també funcionen amb compressors en moltes empreses industrials i en les estacions de bombament de les canonades de llarga distància. El conclusió sembla clara: cap altra màquina de combustió combina tants avantatges com les  turbines de gas modernes. Són compactes, fàcils de transportar i instal·lar, relativament silencioses, assequibles i eficients, ofereixen una potència gairebé instantània i poden funcionar sense sistemes de refrigeració. 

Font: IEEE Spectrum