RSSFU

Наномагнити за енергийно-ефективни чипове »

Публикувано на: 21.02.2010 15:37, източник: GreenTech-BG, етикети: Енергийна ефективност Новини Green IT магнити Нови материали

Магнитните материали ще играят важна роля за повишаване на енергийната ефективност на IT-сектора. Миналият месец U.S. Department of Energy обяви финансиране на обща стойност $47 милиона долара за нови проекти за подобряване енергийната ефективност на IT-бранша, като една голяма част от тази сума – $2.8 милиона отива при Fu Foundation School of Engineering and Applied Science към Columbia University (SEAS) за развиване на нови компютърни чипове с използването на нано-магнити. В проекта участват още IBM и Cornell University.

IT и консумацията на енергия

Според DOE компютърните сървъри само в САЩ консумират повече от 50 милиарда киловатчаса годишно. Това представлява 3% от общата консумация на САЩ. Дори минимално подобрение на енергийната ефективност би имало значителен ефект – например 10% по-икономични процесори би означавало спестяването на почти 2 милиарда киловатчаса електричество.

Проектът на Columbia SEAS се състои в изработването на конвертор, който да се монтира към самите силициеви чипове, вместо да се поставя на основната платка. Той понижава волтажа до нивото, необходимо за работа на чиповете. Докато електричеството се движи между конвертора и чипа се получават загуби, затова ако се скъси разстоянието между тях ще се намалят и тези загуби.

Материалите с магнитни свойства са особено интересни, защото позволяват висока плътност и високо ефективно съхранение на енергия в нано-мащаб.

Cornell ще предостави know-how в областта на материалознанието. University’s School of Applied and Engineering Physics е специализирано в областта на наномагнитите и изследователите там проучват възможността да манипулират “electron spin” от един наномагнит на друг. Center for Materials Research към Cornell вече може да се похвали с разработването на тънък филм от „супермагнитен“ материал, състоящ се от микроскопични окисни частици.

Има възможност да се създадат устройства, при които подреждането на два магнитни слоя може да се „превключва“ от една конфигурация в друга. Това би могло да се ползва като високоефективно бинарно устройство – памет.

Освен за повишаване енергийната ефективност на компютърната техника, магнитите могат да се ползват и за други приложения в областта на зелената енергия.

Разширяването на използването на маховици като част от системи за съхранение на енергия също определя нарастване значението на магнитите.

По материали: cleantechnica

Още по темата:

виж отделно »

Аерогелът -супер тънък изолиращ материал »

Публикувано на: 14.02.2010 14:41, източник: GreenTech-BG, етикети: Енергийна ефективност Нови материали Новини изолационни материали

Независимо, че вече влизаме във второто десетилетие на 21-ви век, аерогелът все още изглежда като излязъл от научно-фантастичен филм. Това е най-лекият известен материал в твърдо агрегатно състояние, 99% от чийто обем всъщност е въздух. Той е газопроницаем, т.е. „дишащ“, но в същото време не абсорбира вода. Здравината му е невероятна, отнесена към неговото ниско тегло. И най-важното – има изключителни изолационни свойства.

Две компании, които работят в областта на изолиращите материали за строителството и промишлеността, вече проправят път към пазара на този невероятен материал, който до скоро се използваше само от инженерите на NASA за изработване на костюми за астронавтите, както и в космически апарати – например уникалния Mars Rover.

Най-голямото предимство на изолационните материали от аерогел е това, че при много малка дебелина се гарантира много висока степен на ефективност – представете си например какво означава това за изолирането на един транспортен контейнер, при който полезният обем е от изключителна важност.

За момента изолиращите материали от аерогел, които се предлагат на пазара, са все още с относително висока цена. Единият продукт е изолиращо платно на компанията Aspen Aerogels, с търговското наименование Spaceloft.

Вторият комерсиален продукт е на Thermablok и представлява изолираща лента, която може да се ползва в по-чувствителни зони, като термомостове, фуги и прочие. Вероятно това ще бъде предпочитан метод, който ще се наложи по-широко в практиката, поради по-селективното и по-ефективно използване на скъпия аерогел.

Аерогелът е толкова добър изолатор, че горелка, поставена от едната страна не може да запали кибритена клечка от другата страна при само няколко сантиметра дебелина на пласта аерогел. Естествено това е крайна демонстрация на неговите изолиращи свойства,които са повече от 2 пъти по-добри от най-добрите изолационни материали, ползвани в практиката в момента.

По материали от: inhabitat и jetsongreen

Още по темата:

виж отделно »

Напредъкът в нанотехнологиите обещава революция в осветлението »

Публикувано на: 13.02.2010 00:44, източник: GreenTech-BG, етикети: Енергийна ефективност Новини Технологии за дома изобретения наноматериали осветление

За тези, които искат да спасят планетата от своя топъл и уютен дом, проблемът с осветлението е ключов. Старите крушки с нажежаеми жички са изключително неефективни, компактните флуоресцентни лампи съдържат живак… Една компания обаче претендира, че е намерила разрешение на нашите „светли“ тревоги чрез изобретяването на нанофибърни крушки, които са по-ефективни от традиционните и много по-щадящи природата от CFL.

Това е RTI International, която ползва финансиране от американския Department of Energy. Те комбинират нано-рефлектори са фотолуминисцентни нанофибри за да получат едно безупречно осветително тяло. Нанофибрите имат диаметър, по-малък от този на човешки косъм и отделят топла, бяла светлина, когато пропускат електричество.

Най-голямото достойнство на новите нанофибърни осветителни тела – те отделят 55 лумена на ват консумирана мощност! Това означава 5 пъти по-голяма ефективност от непрежалимите лампи с нажежаема жичка, по които всички толкова много страдаме.

За съжаление технологията е още в бебешка възраст и до навлизането и на пазара има поне още 3-5 години. Остава и надеждата за една поносима цена!
По материали от: Popular Science

Още по темата:

виж отделно »

„Топящи се“ стени ще охлаждат сградите »

Публикувано на: 08.02.2010 23:06, източник: GreenTech-BG, етикети: Енергийна ефективност Нови материали Новини строителство

Строителни материали, които абсорбират топлината през деня и я отдават през нощта, като елиминират необходимостта от климатизация на сградите, вече се предлагат в Европа, а скоро се очаква да се появят и на пазара в Съединените щати.

Химическият концерн BASF предлага „магически” капсули на фирмите, производители на строителни материали и те ги влагат в гипсови плоскости, тухли и други продукти за строителството. Капсулите охлаждат по същия начин, по който ледът охлажда напитките – като абсорбират топлината, докато самите те се топят.

Всяка полимерна капсула съдържа парафин, които се топи при стайна температура, по този начин поддържайки постоянна температурата вътре в сградите през деня. Тези материали са най-ефикасни при климат, в който има нощно захлаждане, което води до втвърдяване на парафина в капсулите и по този начин отделя топлината, акумулирана през деня.

Продуктите са създадени съвместно от учени от Fraunhofer Institute в Мюнхен и компанията BASF. Това е стъпка в посока разработване на нови „зелени” строителни материали, които ще помагат да се поддържа комфортна температура в сградите с много по-малък разход на енергия. Според изчисленията на U.S. Energy Information Administration в САЩ около 70% от разходите на електроенергия се формират от сградите, като голяма част от тях са за климатизация.

Материали с променливо състояние са били създавани още през 50-те години на миналия век, но тогава не са намерени удачни начини за вграждането им в обичайните строителни елементи. BASF сега е намерил удачната формула. Техниката е гениално проста – впръсква се разтопен парафин във вода, при което се образуват малки парафинови „капчици”, след което в сместа се добавят акрилни прекурсори, които поради свота хидрофобност полепват върху парафиновите капки и образуват капсулна обвивка.

Получената водна смес може да бъде добавена към сместа за производство на гипсокартон или да се изсуши и да се добави към други строителни материали, включително бетон или мазилки. Според изчисления на експерти от строителния бранш използването на мазилка с фазопроменливи капсули се изплаща максимум до 5 години при климатичните условия в Германия от спестената електроенергия. При нашият климат този срок ще е значително по-кратък.

Фазопроменливи материали се предлагат и от още една европейска химическа компания – DuPont.

По материали от: technology review

Още по темата:

виж отделно »

Геосоларна система »

Публикувано на: 02.02.2010 16:05, източник: GreenTech-BG, етикети: Алтернативна енергия Енергийна ефективност Технологии за дома геотермална енергия слънчево-термална

Слънцето и Земята… Малцина имат точна представа за мащабите и пропорциите на тези тела, затова нека започнем с малко удивителни факти:

Слънцето е наистина, ама наистина голямо. В него е съсредоточена 99,9% (!) от масата на Слънчевата система;
Диаметърът му е 109 пъти по-голям от този на Земята. За да добиете визуална представа, на подходяща повърхност начертайте кръг с диаметър 1 см. А сега до него начертайте друг кръг с диаметър 109 см;
За 1 секунда Слънцето отделя енергия равна на 383 йотавата (9,15×10¹⁰ мегатона тротилен експлозив, 4,5 трилиона бомби над Хирошима или 1,6 милиарда Цар Бомба). Тази енергия напуска Слънцето под форма на електромагнитно излъчване, неутринота и в по-малка степен кинетична и топлинна енергия на плазмата съставяща слънчевия вятър, както и магнитна енергия на Слънчевото магнитно поле;
За една година Земята получава от Слънцето около 1,96.10²¹ килокалории лъчиста енергия, която е към 10 пъти повече от всички нейни енергийни запаси взети заедно.
За 1 секунда Земята получава толкова енергия, колкото човечеството потребява за година.

Ако вече сте се съвзели от тези данни, нека сега да видим как можем максимално да оползотворим щедрите дарове на бог Хелиос. И майка Гея ще помогне.

Геосоларна система

Това е инсталация комбинираща енергията на Слънцето (термосоларни панели) с енергията на Земята (термопомпа) и вероятно е най-икономичната система за климатизация от наличните в момента. По-голяма част от енергията в едно домакинство се използва за отопление/охлаждане и топла вода, а една сравнително малка част за електроуреди и осветление.

За обяснение избрах една примерна инсталация на компанията Green Garage от Детройт. Ето тук човекът обяснява как работи тя:

Накратко, основните компоненти на такава система са:

Слънчеви топлинни колектори;
Термопомпа с прилежащия и подземен контур;
Водно подово отопление/охлаждане;
Резервоари за съхранение на топла/студена вода
Бойлер за битова топла вода (миене, къпане)

Слънчеви топлинни колектори

Ефективността на тези съоръжения може да достигне до 80%

Ефективност

За сравнение ефективността на фотоволтаичните панели е от порядъка на 20%. Това прави директното преобразуване на слънчевата енергия в топлинна много по-ефективно от електричеството.

Термопомпа

Ако не сте чували за термопомпите доста сте пропуснали. В Интернет има много материали по темата, така че няма смисъл да обяснявам надълго и нашироко.

Всеки хладилник или климатик е термопомпа. Предимство на подземния кръг в нашия случай е, че използва температурата на земята, която на 2 м. под земята е постоянна и е от порядъка на 10-12 градуса. Това означава добро топлоотдаване и голям коефициент на отопление/охлаждане. Да, точно така, термопомпата ще охлажда системата през лятото.

Обикновенно тези помпи имат коефициент 3-4, което значи, че за всеки киловат получавате 3-4 киловата отопление/охлаждане.

Водно подово отопление

Тази „измишльотина“ също има много предимства, например:

Работи с ниски температури (30-45 градуса), което я прави идеална за слънчевите колектори, работещи през студения сезон;
Безшумна – забравете за досадни шум от климатика или циркулиращите радиатори;
Високоефективна;
Получавате комфорта на топлите крака;
Естетична – няма отоплителни тела в стаята

За повече прочете тук.

Резервоари за съхранение на топла/студена вода

Там се съхранява затоплената/изстудената вода. Например водата, която през деня се е затоплила от колекторите, през нощта може да се подава към подовото отопление.

Бойлер за битова топла вода

Това е мястото, където се намира водата за къпане и миене. Вероятно защото трябва да е по-топла от 45 градуса.

И така, както виждате, комбинацията между Слънце и Земя може да бъде доста удачна.

Статията не претендира за прецизност, а нахвърля нещата в общи линии. Със сигурност има пропуски и идеализации, имайки предвид, че такава система е с ограничено приложение – най-удобна е за новостроящи се, еднофамилни къщи. Авторът обаче смята, термосоларната енергия и геосоларните системи са доста подценени. Дано това да се промени.

Повече за конкретната геосоларна система, заедно със схемата, можете да прочетете ТУК.

Използвани са данни и от Уикипедия и Encyclopedia of Renewable Energy and Sustainable Living.