Iδέες που αν ποτέ δουλέψουν θα μπορούσαν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο παράγεται, αποθηκεύεται και χρησιμοποιείται η ενέργεια.
της Κέιτι Φέρενμπάχερ
Στη σύνοδο του ARPA-E αυτή την εβδομάδα, παρουσιάστηκαν δεκάδες ιδέες σχετικές με τον κλάδο της ενέργειας. Πρόκειται για ένα χρηματοδοτικό πρόγραμμα του Υπουργείου Ενεργείας των ΗΠΑ, το οποίο υποστηρίζει οικονομικά διάφορα καινοτόμα ενεργειακά πρότζεκτ. Σε μια περίοδο εφτά ετών, το ARPA-E έχει χρηματοδοτήσει 475 τέτοια πρότζεκτ με συνολικό ποσό να αγγίζει τα 1,3 δισεκατομμύρια δολάρια.
Ιδού δέκα ιδέες που αν ποτέ δουλέψουν θα μπορούσαν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο παράγεται, αποθηκεύεται και χρησιμοποιείται η ενέργεια.
1. Βαθύτερες ρίζες φυτών για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής
Ένα πρόγραμμα του ARPA-E πρόκειται να εστιάσει σε πρότζεκτ που θα μπορούν να μειώσουν τα αέρια που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου χρησιμοποιώντας τη γενετική, αισθητήρες, και μεγάλα δεδομένα στη γεωργία. Συγκεκριμένα, σκοπός είναι το να γίνουν βαθύτερες οι ρίζες φυτών ώστε αυτά να μπορούν να παγιδεύουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και να βελτιώνουν τη συνολική ποιότητα του χώματος.
Ένα πρόγραμμα του ARPA-E πρόκειται να εστιάσει σε πρότζεκτ που θα μπορούν να μειώσουν τα αέρια που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου χρησιμοποιώντας τη γενετική, αισθητήρες, και μεγάλα δεδομένα στη γεωργία. Συγκεκριμένα, σκοπός είναι το να γίνουν βαθύτερες οι ρίζες φυτών ώστε αυτά να μπορούν να παγιδεύουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και να βελτιώνουν τη συνολική ποιότητα του χώματος.
2. Υλικά που αντλούν έμπνευση από το δέρμα του καλαμαριού
Το καλαμάρι και το χταπόδι έχουν δέρμα που μπορεί να αλλάζει άμεσα χρώμα και σχήμα όταν το ζώο προσπαθεί να κρυφτεί, να βρει τροφή, να ζευγαρώσει ή να πολεμήσει εισβολείς. Ένα πρότζεκτ στο ARPA-E, αποτέλεσμα συνεργασίας ερευνητών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια Irvine και της μάρκας αθλητικών ειδών Under Armour, αντλεί έμπνευση από τα καλαμαράκια για την παραγωγή ρουχισμού που μπορεί να θερμαίνεται ή να ψύχεται κατά παραγγελία. Περιττό να πούμε ότι τέτοια υλικά θα μπορούσαν να βρουν εφαρμογή και σε κτίρια ή εργοστάσια σε μια προσπάθεια βελτίωσης της ενεργειακής αποτελεσματικότητάς τους.
Το καλαμάρι και το χταπόδι έχουν δέρμα που μπορεί να αλλάζει άμεσα χρώμα και σχήμα όταν το ζώο προσπαθεί να κρυφτεί, να βρει τροφή, να ζευγαρώσει ή να πολεμήσει εισβολείς. Ένα πρότζεκτ στο ARPA-E, αποτέλεσμα συνεργασίας ερευνητών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια Irvine και της μάρκας αθλητικών ειδών Under Armour, αντλεί έμπνευση από τα καλαμαράκια για την παραγωγή ρουχισμού που μπορεί να θερμαίνεται ή να ψύχεται κατά παραγγελία. Περιττό να πούμε ότι τέτοια υλικά θα μπορούσαν να βρουν εφαρμογή και σε κτίρια ή εργοστάσια σε μια προσπάθεια βελτίωσης της ενεργειακής αποτελεσματικότητάς τους.
3. Υφασμάτινοι έλικες αιολικών τουρμπίνων
Η GE, μια από τους κύριους κατασκευαστές γιγαντιαίων αιολικών τουρμπίνων, προσπαθεί να δει κατά πόσο οι έλικές τους μπορούν να κατασκευαστούν από ύφασμα. Σήμερα, οι έλικες είναι φτιαγμένοι από υαλονήματα, έχουν μεγάλο βάρος, και είναι εξαιρετικά δύσκολη η μεταφορά και η τοποθέτησή τους εξαιτίας του μεγέθους και του βάρους τους. Αν γίνει εφικτή η κατασκευή τους από ύφασμα, τότε η GE θα μπορούσε να εξοικονομήσει λεφτά από τη μείωση του κόστους μεταφοράς.
Η GE, μια από τους κύριους κατασκευαστές γιγαντιαίων αιολικών τουρμπίνων, προσπαθεί να δει κατά πόσο οι έλικές τους μπορούν να κατασκευαστούν από ύφασμα. Σήμερα, οι έλικες είναι φτιαγμένοι από υαλονήματα, έχουν μεγάλο βάρος, και είναι εξαιρετικά δύσκολη η μεταφορά και η τοποθέτησή τους εξαιτίας του μεγέθους και του βάρους τους. Αν γίνει εφικτή η κατασκευή τους από ύφασμα, τότε η GE θα μπορούσε να εξοικονομήσει λεφτά από τη μείωση του κόστους μεταφοράς.
4. Ρομπότ στην υπηρεσία των καλλιεργειών
Πέρυσι, το ARPA-E ανακοίνωσε τη διάθεση 30 εκατομμυρίων δολαρίων για έξι προγράμματα χρήσης της ρομποτικής για τη βελτίωση των καλλιεργειών για χρήση σε βιοκαύσιμα. Ιστορικά, η περισσότερη έρευνα σχετικά με τη γενετική για βιοκαύσιμα έχει γίνει χειρωνακτικά, από ερευνητές που περπατούν στα χωράφια και μετρούν τα χαρακτηριστικά κάθε φυτού. Στα πλαίσια του προγράμματος ARPA-E, επιστήμονες κατασκευάζουν αυτοματοποιημένα ρομπότ και μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα που χρησιμοποιούν αισθητήρες για τη συλλογή δεδομένων.
Πέρυσι, το ARPA-E ανακοίνωσε τη διάθεση 30 εκατομμυρίων δολαρίων για έξι προγράμματα χρήσης της ρομποτικής για τη βελτίωση των καλλιεργειών για χρήση σε βιοκαύσιμα. Ιστορικά, η περισσότερη έρευνα σχετικά με τη γενετική για βιοκαύσιμα έχει γίνει χειρωνακτικά, από ερευνητές που περπατούν στα χωράφια και μετρούν τα χαρακτηριστικά κάθε φυτού. Στα πλαίσια του προγράμματος ARPA-E, επιστήμονες κατασκευάζουν αυτοματοποιημένα ρομπότ και μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα που χρησιμοποιούν αισθητήρες για τη συλλογή δεδομένων.
5. Μικρόβια που μετατρέπουν το μεθάνιο σε καύσιμο
Το μεθάνιο είναι το βασικό συστατικό του φυσικού αερίου και οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους για τη μετατροπή του μεθανίου σε βιοκαύσιμο. Η εταιρεία MOgene φτιάχνει ένα μικρόβιο που παίρνει το μεθάνιο και το μετατρέπει σε υγρό καύσιμο με τη βοήθεια της φωτοσύνθεσης. Μια ντουζίνα άλλων προγραμμάτων στο ARPA-E ασχολούνται με τη μετατροπή του μεθανίου σε καύσιμο.
Το μεθάνιο είναι το βασικό συστατικό του φυσικού αερίου και οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους για τη μετατροπή του μεθανίου σε βιοκαύσιμο. Η εταιρεία MOgene φτιάχνει ένα μικρόβιο που παίρνει το μεθάνιο και το μετατρέπει σε υγρό καύσιμο με τη βοήθεια της φωτοσύνθεσης. Μια ντουζίνα άλλων προγραμμάτων στο ARPA-E ασχολούνται με τη μετατροπή του μεθανίου σε καύσιμο.
6. Τρισδιάστατα εκτυπωμένα αυτοκίνητα
Τόσο φέτος όσο και πέρυσι, η Local Motors παρουσίασε ένα αυτοκίνητο που είχε κατασκευαστεί με τρισδιάστατη εκτύπωση. Αντί για τον παραδοσιακό τρόπο παραγωγής αυτοκινήτων, η Local Motors χρησιμοποιεί έναν μεγάλο εκτυπωτή κι ένα υλικό φτιαγμένο από πλαστικό και ανθρακόνημα για την κατασκευή περίπου του 75%. Η διαδικασία αυτή χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια και το αυτοκίνητο είναι ελαφρύτερο.
Τόσο φέτος όσο και πέρυσι, η Local Motors παρουσίασε ένα αυτοκίνητο που είχε κατασκευαστεί με τρισδιάστατη εκτύπωση. Αντί για τον παραδοσιακό τρόπο παραγωγής αυτοκινήτων, η Local Motors χρησιμοποιεί έναν μεγάλο εκτυπωτή κι ένα υλικό φτιαγμένο από πλαστικό και ανθρακόνημα για την κατασκευή περίπου του 75%. Η διαδικασία αυτή χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια και το αυτοκίνητο είναι ελαφρύτερο.
7. Αυτο-προσαρμοζόμενη παλιρροιακή τουρμπίνα
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Brown δουλεύουν πάνω σε μια συσκευή που μπορεί να εκμεταλλεύεται ποτάμια και παλίρροιες για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Όμως, σε αντίθεση με άλλες παλιρροιακές τουρμπίνες που έχουν δημιουργηθεί, οι ερευνητές στο πρόγραμμα ARPA-E προσέθεσαν έναν ενσωματωμένο ηλεκτρονικό υπολογιστή στη συσκευή. Αυτός της επιτρέπει να αντιδρά στο περιβάλλον σε πραγματικό χρόνο, και άρα να παράγει περισσότερη ενέργεια πιο αποτελεσματικά.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Brown δουλεύουν πάνω σε μια συσκευή που μπορεί να εκμεταλλεύεται ποτάμια και παλίρροιες για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Όμως, σε αντίθεση με άλλες παλιρροιακές τουρμπίνες που έχουν δημιουργηθεί, οι ερευνητές στο πρόγραμμα ARPA-E προσέθεσαν έναν ενσωματωμένο ηλεκτρονικό υπολογιστή στη συσκευή. Αυτός της επιτρέπει να αντιδρά στο περιβάλλον σε πραγματικό χρόνο, και άρα να παράγει περισσότερη ενέργεια πιο αποτελεσματικά.
8. Άνεμος μεγάλου υψομέτρου
Η Makani, που ανήκει πλέον στην Google, είναι ένα απ’ τα παιδιά του προγράμματος ARPA-E. Αν και δεν έχει αποδειχθεί η εμπορική της αξία, η ιδέα είναι ότι ο άνεμος είναι πολύ ισχυρότερος στα μεγάλα υψόμετρα. Η Makani εκτοξεύει έναν …ενεργειακό χαρταετό με ένα μακρύ σκοινί και ο χαρταετός στριφογυρίζει γύρω απ’ το σκοινί ψηλά στον ουρανό.
Η Makani, που ανήκει πλέον στην Google, είναι ένα απ’ τα παιδιά του προγράμματος ARPA-E. Αν και δεν έχει αποδειχθεί η εμπορική της αξία, η ιδέα είναι ότι ο άνεμος είναι πολύ ισχυρότερος στα μεγάλα υψόμετρα. Η Makani εκτοξεύει έναν …ενεργειακό χαρταετό με ένα μακρύ σκοινί και ο χαρταετός στριφογυρίζει γύρω απ’ το σκοινί ψηλά στον ουρανό.
9. Οι μπαταρίες του αύριο
Το ARPA-E έχει ξοδέψει πολλά εκατομμύρια δολάρια χρηματοδοτώντας φουτουριστικά πρότζεκτ μπαταριών. Κάποια απ’ αυτά αφορούν μπαταρίες κατασκευασμένες από μαγνήσιο, μπαταρίες που χρησιμοποιούν αέρα ως βασικό περιεχόμενο, και μπαταρίες στερεών πολυμερών. Οι μπαταρίες του μέλλοντος θα μπορούν να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια φτηνότερα.
Το ARPA-E έχει ξοδέψει πολλά εκατομμύρια δολάρια χρηματοδοτώντας φουτουριστικά πρότζεκτ μπαταριών. Κάποια απ’ αυτά αφορούν μπαταρίες κατασκευασμένες από μαγνήσιο, μπαταρίες που χρησιμοποιούν αέρα ως βασικό περιεχόμενο, και μπαταρίες στερεών πολυμερών. Οι μπαταρίες του μέλλοντος θα μπορούν να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια φτηνότερα.
10. Φύκια 2.0
Ένας διευθυντής του ARPA-E προτίθεται να οργανώσει ένα πρόγραμμα καλλιέργειας θαλάσσιας άλγης, δηλαδή βασικά φυκιών. Η ιδέα είναι να καλλιεργηθούν φύκια σε μεγάλες ποσότητες και με οικονομικό τρόπο, ώστε στη συνέχεια να παραχθούν τρόφιμα, ζωοτροφές και καύσιμα που θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν μεγάλους πληθυσμούς με αποτελεσματικότητα.
Ένας διευθυντής του ARPA-E προτίθεται να οργανώσει ένα πρόγραμμα καλλιέργειας θαλάσσιας άλγης, δηλαδή βασικά φυκιών. Η ιδέα είναι να καλλιεργηθούν φύκια σε μεγάλες ποσότητες και με οικονομικό τρόπο, ώστε στη συνέχεια να παραχθούν τρόφιμα, ζωοτροφές και καύσιμα που θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν μεγάλους πληθυσμούς με αποτελεσματικότητα.
πηγή:fortunegreece.com