Qui va inventar la ràdio?

El 7 de Maig del 1945, el Teatre Bolshoi de Moscou  es va emplenar de científics i oficials del Partit Comunista Soviètic per celebrar el 50 aniversari de la primera demostració de ràdio d' Alejandre S. Popov. 

Foto: AS Popov Central Museum of Communications. El 1895, el físic rus Aleksandr Popov va utilitzar el seu detector de llamps per demostrar la transmissió d’ones de ràdio.

Va ser una oportunitat per homenatjar un fill nadiu i per intentar reconduir el registre històric allunyant-se dels èxits de Guglielmo Marconi, àmpliament reconegut a la majoria del món com l'inventor de la ràdio. DEs de llavors, el 7 de Maig es va declarar Dia de la Ràdio, i es celebra a tota la Unió Soviètica fins avui.

La reivindicació de la primacia de Popov com a inventor de la ràdio va venir de la presentació d'un article, "On the Relation of Metallic Powders to Electrical Oscillations", i la seva demostració d'un aparell de detecció d'ona de ràdio a la Universitat de Sant Petersburg en el 7 de maig de 1895.

Aleksandr Popov va desenvolupar la primera ràdio capaç de distingir el codi Morse

Aleksandr Popov

Foto: Interfoto / Alamy

Un any després de la seva demostració en el 1895, Aleksandr Popov va utilitzar el seu aparell de ràdio per enviar un missatge de codi Morse. El dispositiu de Popov un simple coherer : un tub de vidre amb dos elèctrodes espaiats a uns centímetres de distància amb filetes metàl·liques entre ells. El dispositiu es basava en el treball del físic francès Edouard Branly, que va descriure aquest circuit en el 1890, i del físic anglès Oliver Lodge, que el va perfeccionar en el 1893. Els elèctrodes tindrien inicialment una alta resistència, però quan van rebre un impuls elèctric, es generaria un camí de baixa resistència, permetent la conductivitat fins que les juntes metàl·liques s'ajuntaven i la resistència augmentava. 

Segons el Museu Central de Comunicacions d'AS Popov , a Sant Petersburg, el dispositiu de Popov va ser el primer receptor de ràdio del món capaç de distingir els senyals. Va utilitzar un indicador Coherer Lodge i va afegir un relé de telègraf polaritzat, que servia com a amplificador de corrent continua. El relé va permetre a Popov connectar la sortida del receptor a una campana elèctrica, a un gravador o a un aparell de telègraf, proporcionant feedback electromecànic. 

En el 24 de Març del 1896, Popov va fer una nova demostració innovadora en públic, aquesta vegada va envair un codi Morse mitjançant telegrafia sense fils. Popov va enviar senyals entre dos edificis de 243 metres de distància. Un professor va escriure a la pissarra del segon edifici el que codi Morse indicava: Heinrich Hertz.

Els dissenys semblants basats en coherers  als de Popov es van convertir en la base dels equips de comunicació de ràdio de primera generació. Es van mantenir en ús fins al 1907, quan els receptors de cristall els van millorar.

Popov i Marconi van tenir visions molt diferents sobre la ràdio.

Popov, era un contemporani de Marconi, però els dos homes van desenvolupar els seus aparells de ràdio de forma independent i sense conèixer l'obra un de l'altre. Reclamar definitivament qui va ser primer és complicat per una documentació inadequada dels esdeveniments, definicions conflictives del que constitueix una ràdio i orgull nacional.

Una de les raons per les quals Marconi va obtenir més reconeixment respecte Popov, no és que Marconi va ser per ser més astut en la propietat intel·lectual. Una de les millors maneres de preservar en un lloc a la història, és assegurar les patents i publicar els resultats de les investigacions de manera oportuna. Popov tampoc ho va fer. Mai va perseguir una patent pel seu detector ni tampoc, hi ha cap registre oficial de la seva demostració del 24 de Març del 1896. Finalment va abandonar la ràdio per dirigir la seva atenció sobre les, llavors, recentment descobertes ones de Röntgen, també conegudes com a rajos X.

Marconi, per la seva banda, va sol·licitar una patent britànica el 2 de Juny del 1896, que es va convertir en la primera sol·licitud de patent per a radiotelegrafia. Ràpidament va recaptar capital per comercialitzar el seu sistema, va construir una gran empresa industrial i va passar a ser conegut, fora de Rússia, com l'inventor de la ràdio.

Tot i que Popov mai va intentar comercialitzar la seva ràdio com a mitjà per enviar missatges, va veure potencialment el seu ús per a enregistrar disturbis a l'atmosfera, com un detector de llamps. En el Juliol del 1895, va instal·lar el seu primer detector de llamps a l’observatori meteorològic de l’Institut de Foresters de Sant Petersburg. Va ser capaç de detectar tempestes fins a 50 km. L’any següent va instal·lar un segon detector a l’Exposició d’Art Industrial i d’Art-Rússia a Nizhny Novgorod, a uns 400 km a l’est de Moscou.

Al cap d’uns anys, l’empresa de rellotgeria Hoser Victor a Budapest fabricava detectors de llamps a partir de l’obra de Popov.

Un dels dispositius de  Popov va arribar a Sud-Àfrica

Una d’aquestes màquines va arribar fins a Sud-àfrica, a uns 13.000 km. Avui es pot trobar al museu de l’ Institut sud-africà d’enginyers elèctrics (SAIEE) de Johannesburg.

Els orígens dels equips que ja han estat obsolets poden ser especialment difícils de localitzar. Amb la conservació dels registres i els canvis de personal, la memòria institucional pot perdre un seguiment del que és un objecte o per què era important.

Foto: Institut Sud-africà d’Enginyers Elèctrics. Detector de llamps Popov utilitzat a l'estació meteorològica de Johannesburg, actualment  resideix al museu de l'Institut d'Enginyers Elèctrics de Sud-àfrica

Aquest podria haver estat el destí del detector Popov a Sud-Africà, però gràcies a l’atenta mirada de Dirk Vermeulen, enginyer elèctric i membre des de  fa temps del grup d’interès històric SAIEE, va assumir que l'objecte era un antic amperímetre de gravació, utilitzat per mesurar el corrent elèctric. Un dia, però, va decidir donar una ullada més a prop. Per al seu gust, va saber que probablement era l’objecte més antic de la col·lecció SAIEE i l’únic instrument supervivent de l’estació meteorològica de Johannesburg.

En el 1903, el govern colonial havia adquirit el detector Popov com a part de l'equipament de la nova estació, situada en un turó a la part oriental de la ciutat. El detector de l'estació és semblant al disseny original de Popov, excepte que el vibrador que s'utilitzava era usat per mourer una ploma i  poder esccriure. El quadre de gravació s’embolicava al voltant d’un tambor d’alumini que feia una volta per hora. Amb cada revolució del tambor, un cargol  avançava el gràfic en 2 mil·límetres, la qual cosa permetia registrar l’activitat al llarg dels dies.

Vermeulen va redactar el seu descobriment en les actes del Desembre del 2000 de l'IEEE. Malauradament, va morir fa aproximadament un any, però el seu col·lega Max Clarke va disposar a fer arribar a IEEE Spectrum una foto del detector sud-africà. Vermeulen va ser un defensor incansable de crear un museu per allotjar la col·lecció de la SAIEE.

Font: IEEE Spectrum.

Un futur més net i una oportunitat per a l’electrificació.

Un dels efectes més notoris del confinament motivat pel COVID-19, ha estat la important reducció de les emissions de CO2, provocada per la disminució del trànsit aeri, dels vehicles a les carreteres, les ciutats i malauradament l’aturada que ha patit tant el comerç com la industria, entre altres. 

Certament hi ha una profunda desacceleració econòmica induïda per la pandèmia la qual, ha proporcionat l’oportunitat de veure el cel ben blau i els  carrers més nets, més tranquils, que no deixa de ser paradoxalment,  una finestra tangible cap a un futur sostenible.

Font: Foro de la Electrificación

Hi han models que indiquen que les emissions no tornaran als nivells pre-pandèmics fins al 2025,  pel que pràcticament no suposaria cap impacte en la trajectòria d’emissions a llarg termini.

Enllaç

Emmagatzematge rendible d’energia elèctrica a gran escala.

Per fer rendible l’emmagatzemament de gran capacitat d’energia elèctrica, cal fer possible un menor ús de les bateries sempre  que una xarxa intel·ligent pugui ajustar constantment la demanda d’electricitat, en lloc d’ajustar l’electricitat davant una resposta a una demanda imprevisible.

L’emmagatzematge d’energia, proporciona a la xarxa elèctrica molts altres  serveis que no són només emmagatzemar electricitat. S’utilitza per a suport de la tensió, la regulació de la freqüència, l’equilibri de les càrregues, la millora de la qualitat de servei, la reducció dels pics de consum o  de generació, i per reforçar la capacitat. Seleccionar els adequats components d'emmagatzematge, requereix d’una bona comprensió de la tecnologia i de la xarxa. A més, ha de ser  escalable i  prou flexible per fer front a les xarxes d’avui i del futur.

Font: Estratègia & Negocios

Per dissenyar un sistema d’emmagatzematge d’energia, cal decidir quina tecnologia usar, especificar la capacitat d’emmagatzematge, la densitat d’emmagatzematge, el temps de descàrrega i la ubicació. Un altre aspecte important que s’ha de considerar, és com minimitzar la vulnerabilitat en el sistema d’emmagatzematge mitjançant les tecnologies de les xarxes intel·ligents.

L’emplaçament del sistema d’emmagatzematge d’energia, és un important factor  que afecta al cost. Segons l’informe NREL 2018 sobre Utility-Scale Photovoltaics Plus Energy System Cost Benchmark, la co-localització dels subsistemes fotovoltaics i d’emmagatzematge, generen estalvis als costos respecte la reducció d'quests, relacionats als canvis de cables i trafos, nous centres de transformació, etc. El cost del maquinari es redueix gràcies a  compartir centres de transformació, transformadors i els sistemes de controls. El cost del sistema  en corrent continu és un 8% inferior al cost del sistema amb fotovoltaica i emmagatzematge ubicats per separat, i el cost del sistema col·locat de CA acoblat és un 7% inferior (US Utility-Scale 2018). En general, el sistema d’emmagatzematge d’energia s’utilitza combinant  l’energia renovable, pels serveis auxiliars, minimitzar la producció  i el consum d’energia. El co-emmagatzematge d’energia  de les plantes off-shore, podrien reduir la necessitat de fer dissenys de les torres elèctriques  més fortes per suportar més càrrega mecànica durant tempestes extremes. 

Font: Brink

Per a l’emmagatzematge d’energia a gran escala, ja existeixen diverses tecnologies. Cada tecnologia té les seves pròpies característiques. El repte és fer-los robustos, fiables i rendibles, alhora que s’ajusten a la tecnologia més adequada per  cada font d’energia o ubicació. Per exemple, les bateries d’ió de liti, s’adapten molt bé per ajudar a l’equilibri del sistema en temps real, l’ampliació de les fonts renovables i per proporcionar serveis durant les puntes  d’energia. Tot i això, els sistemes d’emmagatzematge d’energia d'ió de liti, solen tenir una capacitat que està al voltant de quatre hores. 

Es preveu en un futur, que això pugui augmentar fins a sis o vuit hores. Tanmateix, la tecnologia encara te de millorar els rendiments i també fer-los més econòmics. L’emmagatzemament  reversible hidroelèctric, és una bona opció per a l’energia eòlica. L’aigua bombejada a un embassament superior es pot mantenir durant molt de temps, compensant la pèrdua sobtada de la generació eòlica. 

Tanmateix, la forma convencional per l'emmagatzematge hidroelèctric (embassaments), requereix de muntanyes. Això és una  limitació per construir aquests sistemes, a més de ser car. Un altre concepte seria utilitzar les plantes reversibles de bombament hidràulic, per bombejar aigua d’un llac a la zona circumdant. Deixar tornar l’aigua del mar generaria l’electricitat emmagatzemada. 

Font: IEEE Samart Grid