Nova bateria de Tesla.

Tesla va presentar una nova bateria a finals del 2020 que promet un rendiment més llarg i un menor cost que permetrà ajustar preus al fabricant d’automòbils igualant-los amb els vehicles de combustible gasolina.

Aquestes noves bateries seran incorporades en el sedan Tesla Model 3 i primer  es mostraran a la Xina.

La nova bateria, es va desenvolupar en un projecte conjunt amb el fabricant xinès de bateries Contemporani Amperex Technology (CATL)  i també, un equip d’experts acadèmics en bateries contractats pel CEO de Tesla, Elon Musk.

Es va aconseguir un estalvi dels costos re-formulant la química de les bateries per minimitzar o eliminar components costosos com pot ser el cobalt. En lloc d'això, s'utilitzaran additius químics juntament amb recobriments de components que facilitaran l'estrès intern de la bateria. Les noves bateries són capaces d’emmagatzemar més energia durant períodes de temps més llargs.

Aquestes  millorades bateries, podrien acumular un milió de quilòmetres d’ús, segons fonts del projecte, donant lloc al sobrenom de “bateria de milions de kilometres”.

Musk també pretén aconseguir estalvis en els costos, gestionant tot el procés de fabricació de bateries dins de les seves pròpies grans "Terafactories" arreu del món. 

Aquestes Terafactories tindran una superfície aproximada de 30 vegades la mida  de Gigafactory de Musk a Nevada, una planta de distribució que produeix motors elèctrics i paquets de bateries en un espai operatiu de més de 5,3 milions de peus quadrats. La planta, que va començar a funcionar en el 2016 i encara està en expansió, es preveu que sigui l’edifici més gran del món quan estigui completa.

A principis d’any, Musk va dir als inversors: “Hem d’assegurar-nos realment que aconseguim una rampa molt forta en la producció de bateries i que continuem millorant el cost per kWh de les bateries; això és molt fonamental i extremadament difícil. Hem d'assolir la producció de bateries fins a nivells  que avui encara la gent no pot entendre. "

Es pot fer un anunci formal de la nova bateria, que s'havia programat per a l'Abril, però que es va retardar a causa del coronavirus.

L’agència de notícies Reuters per primer cop,  va informar  de les converses de Tesla amb CATL, empresa especialitzada en la fabricació de bateries de fosfat d’ió de liti que no contenen cobalt, que és l’element més car de les bateries estàndard. CATL també va dissenyar un sistema anomenat "cel·la a paquet" per aconseguir un pes més lleuger i menys costós.

També es va informar que CATL proporcionarà a Tesla bateries de llarga vida útil amb quantitats inferiors de cobalt i confiant més en el níquel i manganès.

Es preveu que les bateries millores durant els pròxims anys aconseguiran una major densitat d’energia, una major capacitat d’emmagatzematge i una reducció addicional dels costos. En aquest moment, s'espera que les bateries apareguin  als mercats nord-americans.

Font: TESLA

Cicle de vida dels cotxes.

Investigadors del Institut Paul Scherrer, han desenvolupat una eina web anomenada Carculator que es pot utilitzar per comparar amb detall el rendiment ambiental dels cotxes.

El programa determina l'equilibri ambiental dels vehicles de diferents classes i mida,  presenta els resultats en gràfics comparatius. Es té en compte tot el cicle de vida dels vehicles, inclosa la seva fabricació i les emissions ambientals amb els estils de  conducció.

Qualsevol que vulgui comprar un cotxe nou, ha de considerar el seu impacte ambiental.  En general, hi ha sorpresa per la constatació que un cotxe elèctric amb bateries ja és l’opció més respectuosa amb el medi ambient a Suïssa i a molts altres països, fins i tot quan es té en compte la fabricació de la bateria. 

El mateix grup de recerca que ha desenvolupat l'eina webque, fa que les dades i els resultats dels seus estudis, siguin accessibles tant per als usuaris finals com per a la comunitat investigadora. El programa, anomenat lúdicament Carculator, es pot trobar al  web carculator.psi.ch i guia a la persona interessada a través d’una selecció de paràmetres: quin tipus de motor s’ha d’utilitzar, combustible de gasolina o dièsel, per exemple, o un alimentat per gas natural, una pila de combustible o una bateria, és a dir, un cotxe elèctric. Aquesta eina ofereix un ventall molt ampli de tipus de motors. A més, pot diferenciar un gran nombre de combustibles: a més dels comuns, també han integrat combustibles bio i sintètics de diversos orígens, i s'han considerat tecnologies futures com el CO2 captació i emmagatzematge en la producció d'hidrogen. 

A més del tipus de motor i de combustible, els que utilitzen el Carculator també poden entrar en la categoria de la mida dels vehicles a comparar, des de vehicles subcompactes fins a furgonetes. L'usuari també selecciona el país on s'hauran d'utilitzar els vehicles, perquè es diferencií la barreja d'electricitat dels cotxes elèctrics, així com l'any que es registraran, entre 2000 i 2050. De cara al futur, també es pot introduir manualment la barreja d’electricitat per provar els efectes dels diferents escenaris.

L'eina també avalua els impactes ambientals de tot el cicle de vida dels vehicles, inclosa la fabricació de la carrosseria i de la resta de components, com les bateries pels motors elèctrics.

Diversos indicadors ambientals

 

Els resultats que proporciona Carculator, al final són detallats i complets. Molta gent pensa en primer lloc en l'impacte climàtic de les emissions de gasos d'efecte hivernacle: és a dir, CO2 i gasos que produeixen un efecte similar, com el metà. Però hi han altres indicadors ambientals rellevants que també es pot investigar.

Per aquest motiu, l’eina mostra no només el càlcul de tots els gasos d’efecte hivernacle —agregats i expressats en equivalents de CO2— , sinó també els d’alliberament de partícules, emissions nocives d’òxids de nitrogen i tots els indicadors habituals d’avaluació ambiental com la contaminació de partícules en l’aigua.

El Carculator, presenta gràficament aquests valors per a tots els vehicles seleccionats en paral·lel i així, facilitar-ne la comparació.

L’eina més completa de comparació 

El Carculator, també ofereix als professionals un altre punt de vista: si el programa s’instal·la des del  web, es poden veure, avaluar i, fins i tot, canviar tots els càlculs subjacents. Això, principalement es destina  a aquells de la comunitat de recerca que vulguin saber com s'ha fet aquest treball i potser, voldrien fer- servir aquests càlculs per a posteriors estudis.

Fins ara, quan es tracta de l'impacte mediambiental dels diferents mitjans de transport, els arguments encara, massa sovint es basen  en els resultats no fonamentats amb supòsits esbiaixats, això s'acaba amb la transparencia de les dades.

Amb Carculator, els investigadors de PSI han aconseguit proporcionar una eina única, de fet, han creat fins ara la millor eina de comparació del món dels cotxes, però encara no està acabada; les properes versions de l'eina també inclouran camions, avions i transport públic.

Font: Institut Paul Scherrer.

Viabilitat del blockchain en el sector elèctric.

Una visió comuna per al futur de la xarxa d’energia elèctrica, implica que els propietaris dels habitatges venguin energia generada a partir de panells solars dels terrats a d’altres de les seves comunitats i que treballin junts per ajudar a assegurar la fiabilitat, la resiliència i la seguretat de la xarxa elèctrica.

Aquesta oportunitat te diverses solucions, que es basen en la tecnologia del blockchain. Els investigadors del Laboratori Nacional d'Energies Renovables (NREL) avaluen l'ús del blockchain per en l' energia transactiva mitjançant la instal·lació del maquinari  que permet la integració dels sistemes energètics (ESIF)  i pot modificar el món respecte el funcionament dels sistemes elèctrics.

Distribuir la presa de decisions operatives per la xarxa és una aposta revolucionària, és com si algú de la dècada dels '80, exposés l'oportunitat econòmica d'Internet. Això, ás el que està passant ara mateix amb les aplicacions del blockchain; que són les eines fonamentals per a una altra revolució tecnològica que està sorgint, i aquesta podria ser una d'elles.

Font: Laboratori Nacional d'Energies Renovables

El potencial de blockchain al sector energètic

Pels no experts al blockchain, comentar que serveix com un registre digital distribuït entre accions acordades i realitzades per diverses parts. El valor principal del blockchain, és proporcionar proves matemàtiques sobre l'estat de les dades, de manera que diferents parts involucrades en una transacció puguin garantir un acrod, fins i tot si no es coneixen. Tot i que s’associa habitualment a les criptomonedes, com és el Bitcoin, la tecnologia blockchain es pot utilitzar amb pràcticament qualsevol tipus de transacció que impliqui propietat digital en temps real. Aquestes tecnologies es basen en criptografia i mecanismes de consens establerts per assegurar que les transaccions siguin segures. Per això, ha sorgit una nova indústria  que aplica la tecnologia blockchain en la resolució de reptes en el món real.

Abunden les possibilitats per a l'ús del blockchain en el sector energètic. El Servei d'Investigació del Congrés, l'any passat va assenyalar un creixent  interès per vendre electricitat entre els productors de recursos energètics distribuïts (DER), com són la fotovoltaica instalada en els terrats. El grup de recerca de polítiques públiques del Congrés, va predir que si aquest enfocament demostra "pràctica i econòmica, de la tecnologia blockchain, podria alterar la manera en què interactuen els clients i els productors d'electricitat.

Font: Energy Central

Avui en dia, s'utilitzen plataformes complexes de programari anomenades sistema de gestió d’energia (EMS) i sistema de gestió avançada de distribució (ADMS) per gestionar la demanda, l’oferta i el servei fiable d’electricitat a la xarxa elèctrica. Però és difícil escalar l’EMS i l’ADMS per interoperar transaccions entre milers de cases, i molt menys els milions de dispositius connectats que s’utilitzen en aquestes cases.

Quan hi han centenars de milers o milions de dispositius que volen interaccionar, et trobes amb un repte important de confiança. La confiança entre els dispositius només es pot aconseguir mitjançant mètodes que verifiquen i permetin demostrar que cada sistema fa el que va dir que anava a fer. Amb el blockchain, és possible que hi hagi un camí per les comunicacions segures i de confiança entre les parts involucrades sense necessitat d'un control central. 

Els investigadors de NREL avaluen un  Peer-to-Peer blockchain.

Els investigadors de la NREL han fet experiments per aprendre què podia passar quan es connectessin dues cases mitjançant el blockchain amb la capacitat de vendre un excés d’energia solar a una altra. Això requeriria de dues transaccions blockchain: una transmissió segura de dades sobre la quantitat d’energia generada i un pagament al venedor.

Vídeo

El centre d'aquesta investigació, és una solució basada en un programari desenvolupat per NREL anomenada Previsió. El programari utilitza les preferències energètiques dels propietaris (com podria ser, la temperatura de la llar o el pressupost energètic) per controlar els aparells connectats dins de la llar. En l' experiment blockchain, es va preveure que alerti a la segona  llar i quan seria més econòmic comprar l'energia renovable al seu veí en lloc d'un comercialitzador, utilitzant una moneda digital per completar la transacció. La demostració, va mostrar la capacitat de combinar automàticament la generació d'energia i la demanda entre aquestes dues llars.

Hi han moltes converses i debats sobre el blockchain però molt amb poca documentació. Aquest projecte va ser un necessari primer pas per conseguir una mica de confort amb la tecnologia.

Els resultats van mostrar el camí per a futures investigacions. En particular,  l'ús del blockchain als mercats energètics requerirà un examen de la fiabilitat de la xarxa i de les preocupacions de la resiliència i la ciberseguretat. Una de les primeres investigacions no va ser saber quin paper  tindria una utility en les transaccions d’energia entre iguals.

Font: HR Magazine

Només cal reconèixer que les utilities són propietaris de la infraestructura de la xarxa i estan connectats per proporcionar i mantenir una qualitat d'energia raonable, per tant,  si es ven energia al veí, cal usar els actius de la utility. D'alguna manera, la utility  ha de saber que es connecta a la seva xarxa.

L'aparició de la tecnologia blockchain requereix d'un mercat recentment dissenyat. Si bé,  el supòsit comú del blockchain és que l’usuari final no vol ser el responsable del distribuït de l’energia, per tant,  és probable que les utilities, siguin com a mínim els responsables de coordinar aquestes transaccions veïnals. Aquesta és l’entitat lògica que hauria d’introduir aquesta operació, però la naturalesa del blockchain, permet que no sigui únicament una sola part. 

Col·laboració energètica a escala comunitària

NREL, estudia els avantatges pels propietaris i les utilities, utilitzant una tecnologia de mercat basada en el blockchain, les investigacions se centren en el funcionament de la xarxa elèctrica ja que les llars i les empreses continuen apostant per instal·lar fonts renovables als seus terrats, l’emmagatzematge de bateries, els vehicles elèctrics i els aparells intel·ligents. 

L'ús del blockchain, permetria una coordinació més gran entre les utilities i els clients,  per obtenir beneficis en comú. L'electricitat generada a partir de recursos renovables, com la solar i el vent que els clients no consumeixen, es pot lliurar a la xarxa, però hi ha límits. 

Mitjançant els sistemes ESIF de NREL, s'està estudiant com els mercats energètics basats en el blockchain, poden permetre als edificis coordinar-se dins de la xarxa de distribució, sota restriccions  definides per l’utility. En particular, s'explorarà com un enfocament basat en el blockchain  pot ajudar a les utilities a verificar els atributs i les operacions dels recursos energètics distribuïts en el seu territori. L’objectiu, és permetre la instal·lació de sistemes fotovoltaic flexibles als edificis, alhora que es minimitza la circulació d’energia a la xarxa elèctrica a granel. Si té èxit, això permetrà als propietaris i utilities, treballar conjuntament per accelerar l’adopció de tecnologies energètiques avançades.

Font: Disruptive.Asia

Confiant en el blockchain, les utilities podrien integrar molts diferents tipus de DER amb eines bàsiques operatives  (com seria el programari EMS i ADMS) de manera segura i eficaç. Tradicionalment, la integració dels nous recursos a la xarxa suposa un cost considerable per a una utility. Una gran part d'aquest cost es basa en processos manuals de diferents tipus DER. Cada linea de baixa tensió és diferent, cada habitatge és diferent. A mesura que hi ha més renovables i a mesura que s’adopten més vehicles elèctrics, cal fer per experts enginyeria contínua.

L'enginyeria per assegurar que una linea de baixa tensió funciona eficaçment i eficaçment per equilibrar l'oferta i la demanda no es tradueix necessàriament en construir necessàriament una altre linea. El que permet el blockchain, és una solució escalable que es pot configurar fàcilment en un altre linea de baixa tensió  perquè es pot personalitzar.

Una utility pot utilitzar els resultats d'aquesta nova investigació del blockchain per fer un  projecte pilot. El pilot virtual que es de NREL, és el més a prop possible de la instal·lació en una xarxa real i en temps real. El projecte establirà els beneficis per al client, cost / benefici de la utility i ajudarà al mercat del blockchain abans del desplegament real.

Altres laboratoris nacionals col·laboren amb NREL

NREL també ha iniciat un treball de dos anys amb altres laboratoris nacionals per accelerar l’ús del blockchain en el sector energètic. Un altre treball col·laboratiu anomenat: Blockchain per a una gestió optimitzada de seguretat i energia (BLOSEM), pretén desenvolupar l’arquitectura i la infraestructura per tal que les utilities, puguin explorar de forma segura, la tecnologia.

L'interès específic del blockchain, és saber que les utilities han de poder avançar més ràpidament per la integració. Hi ha una expectativa perquè això  pugui proporcionar una certa coherència en els resultats i els coneixements que accelerin el procés d'adopció. Hi ha encara algunes incògnites: Com es fa i quins conjunts d'informació hauran de compartir els interessats? Els sistemes blockchain ajudarien? que pasa si  un dispositiu  estat compromès amb un atac cibernètic? 

El paper inicial de NREL a BLOSEM s'expandeix en les realitzacions anteriors del laboratori, amb simulacions addicionals previstes per ampliar l'ús del blockchain. El Laboratori Nacional de Tecnologia de l’Energia és l’organització capdavantera del projecte, amb el laboratori Ames, el SLAC National Laboratory Accelerator i el Pacific Northwest National Laboratory també formen part de l’equip de recerca. El consorci del laboratori de modernització de xarxes (BLOSEM), està finançant. 

Font: Tweak Your Biz

Des d'una perspectiva del laboratori nacional, s'està en una bona posició per liderar l'aplicació relacionada amb l'energia i la seguretat de tecnologies blockchain. Aquest  treball hauria d'oferir mètriques coherents i rellevants per a les utilities per aprofitar el blockchain per permetre que milions de sistemes puguin ser una gran part del que cal demostrar per tant, resoldre algunes incògnites claus. 

Blockchain Technology ens connecta amb el futur

Juan Torres, director de laboratori associat per a la integració de sistemes energètics de NREL, estima que es trigaran 5-10 anys abans que la tecnologia blockchain solidifiqui el seu lloc en el sector energètic. Els mecanismes que permetran als veïns comprar electricitat els uns dels altres no estan operatius avui dia.

Hi ha un important flux i una quantitat de dades que han d'intercanviar-se entre els usuaris i els usuaris que vulguin comprar aquesta energia. Hi ha una comunicació i una negociació entre els diferents dispositius. I, en algun lloc, cal assegurar que aquestes micro-transaccions no provoquin inestabilitats a la xarxa aigües a munt. Les utilities, han de poder obtenir informació sobre aquestes transaccions. 

Font: Laboratori Nacional d'Energies Renovables