Fanals intel·ligents.

Els fanals són un actiu clau a qualsevol ciutat, ja que proporcionen una sensació de seguretat especialment als vianants, i augmenten la qualitat de vida allargant artificialment el dia. Els fanals que són intel·ligents i funcionen de manera intel·ligent i autònoma poden ajudar per un menor consum d'energia i també, menors emissions de CO2. Aquests actius també poden proporcionar connectivitat als sensors necessaris per permetre que els seus algorismes actuïn per optimitzar l'ús d'energia i proporcionar un grau d'automatització de la seva operació. 

Un sistema d'il·luminació intel·ligent pot incloure la detecció d'escenaris on es requereixi llum mitjançant sensors i càmeres CCTV integrades les quals,  podrien millorar la seguretat. El control òptim de la càrrega d'il·luminació intel·ligent té un clar benefici per a l'eficiència energètica, però, la generació i emmagatzematge local d'electricitat, necessita adoptar una arquitectura similar a la d'una nanoxarxa per  millorar els beneficis.

El repte tècnic dels fanals intel·ligents passa per equipar-los adequadament, amb el nivell adequat de capacitat de processament integrada. Un fanal intel·ligent, requereix d'una font d'energia, i el concepte de ciutats intel·ligents requereix d'una eficiència i adaptabilitat òptimes, la qual cosa indica que les fonts d'energia renovables com l'eòlica i la solar, són mitjans per controlar i reduir el consum d'energia,  zones rurals i urbanes sense  necessitar connexió a la xarxa elèctrica. 

El maquinari local, com són els sensors, càmeres, routers IoT, s'han d'associar amb la capacitat de comunicació adequada. Afegir monitorització i control remots significa que cal un canal de comunicacions, i aquest ha de tenir les característiques d'ample de banda i consum d'energia adequades per funcionar dins dels límits de la  generació i consum de fanals autònoms. 

Utilitzen comunicacions sense fils com  podria ser el LoRaWAN o el NB-IoT, proporcionen un ample de banda adequat amb protocols segurs i de baix consum d'energia. Tanmateix, la integració amb un sistema de monitorització i control remot cal per prendre consciència del potencial dels dispositius intel·ligents. 

Aquest repte, requereix que el desenvolupament de programari funcioni perfectament amb arquitectures de maquinari innovadores. La integració amb un sistema de control remot, és necessari el qual,  requereix que el desenvolupament de programari funcioni perfectament amb arquitectures de maquinari innovadores. 

Els fanals intel·ligents han aprofitat l'àmplia disponibilitat de microcontroladors de baix cost com els sistemes Arduino i Raspberry Pi i han utilitzat una sèrie d'algoritmes de control i càrregues controlables per oferir sistemes d'il·luminació que puguin reaccionar sota condicions meteorològiques que es donen en els dies de boira, la presència de vianants i el pas de cotxes a velocitat variable. Disposar de sistemes integrats  de CCTV complementen el concepte d'una il·luminació segura.

Afegir generació local al fanal intel·ligent, té el potencial de fer que el tipus de control requerit estigui molt més alineat amb el concepte de nanoxarxes de corrent continu autònomes. Això obre la possibilitat d'un control distribuït molt més sofisticat que podria optimitzar l'estat de càrrega del dispositiu individual, minimitzar les pèrdues d'energia i també reduir el cost de la càrrega. 

Aquesta capacitat no és una innovació per si mateixa, sinó que es pot veure com un requisit futur per proporcionar fiabilitat i disponibilitat global del sistema, ja que l'emmagatzematge local proporciona una reserva d'energia per al funcionament continuat en zones que non hi ha xarxa elèctrica. Les estratègies òptimes de recàrrega i compartir l'energia  podrien reduir la probabilitat que els fanals tinguin problemes de  disponibilitat de forma individual.

Per tant, l concepte de nanoxarxa, permet augmentar les funcionalitats dels fanals intel·ligents i això, fa  que l'optimització de l'ús d'energia sigui un principi de funcionament clau d'un o diversos fanals intel·ligents perquè funcionen junts. Possiblement, això aporti beneficis en termes de cost d'operació.

En definitiva, una xarxa intel·ligent hauria de tenir la capacitat de controlar el seu propi consum d'energia i mantenir la tensió i el corrent dins dels límits òptims. L'arquitectura de nanogrid del sistema de fanals intel·ligents hauria de segueix aquest requisit conceptual i, per tant, a mesura que s'optimitzen els sistemes de control i s'afegeixen capacitats, hi ha el potencial de proporcionar nous serveis basats en el concepte de nanogrid per la de gestió d'emmagatzematge i recursos energètics distribuïts. 

Ramon Gallart

La innovació és la clau per transformar el sector energètic.

El sector energètic necessita seguir apostant en la innovació per acompanyar a les empreses a desenvolupar condicions per fer prosperar l'enginy. Sense dubte, la transició energètica és una oportunitat per reinventar-se i reimaginar. 

La innovació pot centrar-se en productes i serveis, o processos i models de negoci per fer possible a les empreses preparar l'escenari per aconseguir quelcom transformador. Per exemple, cal pensar en com el vehicle elèctric i l’agregador poden distorsionar els negocis tradicionals de la generació, distribució i comercialització d’energia elèctrica.

En general, un entorn d’innovació, fomenta la creativitat i resolució de reptes que porten a propostes de valor que permet un millor posicionament d'aquestes empreses. Per això, és necessari motivar a les persones per sacsejar l'statu quo, ja sigui reimaginant un producte o remodelant el model de negoci històric. Aquest grans reptes requereixen de líders que imaginin en gran, sense imposar límits al pensament. 

Si només ens centrem en un creixement incremental, totes les millores també seran incrementals. Mai ens farem preguntes des d’una altre perspectiva. Per això, cal que els líders d’aquestes empreses aprenguem a establir una cultura d'experimentació i equipar als membres dels nostres equips per treballar en aquest entorn,  sense restriccions de normes ni precedents.

Disposar d’un entorn que afavoreixi l'assumpció de riscos, sense conseqüències negatives si no ha funcionat,  requereix de lideratge orientat a provocar canvis en la cultura d'una organització especialment en l'apoderament de les persones i el sector energètic, acostuma a ser molt inercial ens costa reaccionar emb velocitat i en terminis. Els equips han d'entendre que si els seus esforços no acaben prosperant aquests es veuran com una experiències d'aprenentatge.

Els directius hem de resistir-nos a la temptació de gestionar directament per, confiar en les persones de l'equip per que treballin de forma autònoma en la recerca de solucions innovadores.  Per això, sense dubte, cal donar suport  els empleats a perfeccionar les habilitats de resolució de problemes i així, fer el millor ús d'aquesta llibertat creativa.

EL sector energètic que està deixant de ser una commodity, requereix desafiar l'statu quo sense por de les conseqüències. Per això cal crear una cultura organitzativa psicològicament segura i amb projecció per disposar de seguretat per experimentar. Els líders som els responsables de marcar el to d'aquest tipus de clima  amb accions i amb lideratge.  

Ramon Gallart

Construir una bateria millor i més barata per a les xarxes elèctriques.

Les bateries emmagatzemen l'excés d'energia solar a les xarxes elèctriques per utilitzar-la després quan no hi ha Sol.

Actualment les bateries necessiten metalls preciosos com és el platí de manera què, per obtenir bateries més econòmiques calen nous materials més barats. Les bateries de zinc-aire, podrien ser la solució

Les bateries de zinc-aire realment podrien reduir el cost d'emmagatzemar energia renovable, i això també es podria aplicar als vehicles elèctrics i fins i tot a l'electrònica portàtil. Tenen diversos avantatges respecte a les bateries d'ió de liti.

Utilitzant El Zn i l'oxigen, per emmagatzemar electricitat podria fer que la bateria sigui un actiu molt més assequible i també,  és més segura que les bateries d'ió de liti respecte a que poden ser inflamables.

El repte és trobar una alternativa més barata als metalls d'alt rendiment com el platí que s'utilitzen per fer el catalitzador, la substància que provoca una reacció química en una bateria.

Amb un catalitzador més barat, les bateries de Zn-aire podrien ser una prometedora alternativa a les bateries d'ió de liti. Tot i que encara queden aspectes per resoldre, eliminar el factor cost és un dels majors obstacles per fer viables les bateries de zinc-aire.

Per crear un catalitzador més econòmics, s'està treballant amb manganès i ferro. Tots dos elements són abundants a la Terra i abundantment disponibles.

Utilitzant una tècnica de capes, seria possible recobrir la superfície de l'elèctrode de la bateria amb catalitzadors que contenen òxids, compostos químics dels dos metalls, i comença a veure bons resultats.

Una investigació anterior,  va demostrar que l' òxid de manganès es podia utilitzar com a catalitzador, i també s'ha descobert la química necessària perquè també es pugui utilitzar l'òxid de ferro.

Encara que no són tan efectius com el platí, els òxids funcionen com a catalitzadors que cal millorar  per reduir més les pèrdues d'energia. Els òxids també són efectius per ajudar a les  bateries per mantenir un òptim rendiment.

Fins ara, era possible un rendiment del 90 % d'eficiència després de 200 cicles de recàrrega, el que significa que tindrà una vida útil més llarga i evitarà haver de ser substituïda. És important tenir aquesta estabilitat  per assolir un ús generalitza. Es creu que aquesta bateria podria estar preparada per a l'ús general entre 10 i 15 anys.

Si les bateries de Zn-aire tenen èxit com a emmagatzematge d'energia,  aquestes seran possible veure-les per emmagatzemar energia renovable generada per parcs eòlics i solars, i també podrien ser utilitzades per les llars per emmagatzemar energia produïda per panells solars, en lloc de vendre-la.

Millorar la funció d'emmagatzematge és clau per avançar el canvi cap a les energies renovables.

Font: Universitat d'Alberta