Fossiilisten polttoaineiden vaihtoehtojen etsinnässä on tutkittu aurinkoenergian käyttöä ajamaan suoraan keinotekoista fotosynteesiä, joka hyödyntää auringonvaloa tuottamaan vetyä vedestä. Nyt Berkeley Labin tutkijat kumppaneineen (JCAP) ovat kehittäneet uuden rakenteen keinotekoiselle fotosynteesilaitteelle, jota kutsutaan hybridiksi valosähkökemialliseksi jännitekennoksi (HPEV). Se muuttaa auringonvalon ja veden sekä vetypolttoaineeksi että sähköksi.
Näiden laitteiden rakenteita eivät ole vielä kuitenkaan saatu optimaalisten, elektronisten ja kemiallisten ominaisuuksien yhdistelmäksi. Useimmat veden jakovälineet on valmistettu pinosta materiaaleja, jotka absorboivat auringon spektrin eri osia. Yhdessä ne nostavat jännitteen riittävän suureksi jakamaan vettä hapeksi ja vetypolttoaineeksi.
Ongelma on kuitenkin, että piikennojen korkea suorituskyky hukkaantuu, kun ne ovat osa veden hajotusrakennetta. Näiden laitteiden rakenteita eivät ole vielä kuitenkaan saatu optimaalisten, elektronisten ja kemiallisten ominaisuuksien yhdistelmäksi.
Kokoonpanon läpi kulkevaa virtaa rajoittavat muut pinoon kuuluvat materiaalit, jotka eivät toimi yhtä hyvin kuin pii, joten kokonaisuus tuottaa paljon vähemmän virtaa kuin mitä se voisi.
Berkeley Labin tutkijatohtori Gideon Segevin ja hänen kumppaninsa ehdottivat yllättävän yksinkertaista ratkaisua ongelmaan. Jotta tavanomaisten järjestelmien rajoituksia voidaan kiertää, he lisäsivät uuden sähkökontaktin piikennoon. Lisätty kontakti mahdollistaa virran jakautua sekä aurinkopolttoaineen että sähkötehon tuottamiseen.
Tutkijat valmistivat prototyypin testaamaan ideaansa. - Ja yllätykseksemme se toimi!. Tieteessä et ole koskaan varma, josko kaikki toimii, vaikka tietokonesimulaatiot sellaista osoittaisi, Segev toteaa tutkimuslaitoksensa tiedotteessa.
Heidän laskelmansa mukaan tavanomainen aurinkoenerginen vetygeneraattori, joka perustuu piin ja laajasti tutkittuun vismutti-vanadaatti -yhdistelmään, tuottaa vetyä auringon valosta 6,8 prosentin tehokkuudella.
Nyt uudenlaiset HPEV-kennot keräävät elektroneja tarkemmin, mikä johtaa dramaattiseen parannukseen aurinkoenergian kokonaistehokkuudessa. Laskelmien mukaan sama 6,8 prosenttia aurinkoenergiasta voidaan varastoida vetypolttoaineena ja vismutti-vanadaatti-pii aurinkokenno generoi 13,4 prosenttia aurinkoenergiasta sähköksi.
Tämä mahdollistaa 20,2 prosentin yhdistetyn hyötysuhteen, kolme kertaa paremmin kuin perinteiset aurinko-vety -kennot. Tutkijat aikovat jatkaa yhteistyötään, jotta he voivat tutkia HPEV-konseptin käyttöä muissa sovelluksissa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 5.11.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
