IEEE hyväksyi viime vuonna uuden standardin, jonka avulla Ethernet-yhteyden yli voidaan siirtää jopa 100 watin sähköteho. Markkinoilla on jo paljon standardin esiversiota tukevia laitteita ja nyt Microchip on esitellyt piirisarjat, joilla myös näiden laitteiden yhteensopivuus standardin kanssa varmistetaan.

Oulussa on hiljan avattu kaksi Aurora Datacentersin keskusta, jotka näyttävät datakeskusten kehitysten tulevaisuuden suuntaa. Keskukset osaavat varastoida energiaa UPSaaR-tekniikalla ja tarvittaessa ne tasoittavat uusiutuvan energian käytössä syntyviä tuotantokuoppia. Pakkasten aiheuttamien kulutushuippujen aikaan keskukset palauttavat sähköä energiaverkkoon.

Litiumioniakkujen kehittäjille jaettiin viime viikolla Nobelin palkinto kemiassa. Keksintö on todellakin mullistanut maailman ja monessa mielessä tehdä siitä ladattavan. Ja jo tänä vuonna suurin osa litiumioniakuista menee sähkö- ja hybridiautoihin.

Japanin tiede- ja teknologiavirasto (JST), Fujitsu ja Tokion yliopisto kertovat kehittäneensä erittäin herkän tasasuuntaajan, joka voi muuntaa pienitehoiset mikroaallot sähköksi. Uuden tekniikan odotetaan vaikuttavan energian keräämiseen ympäristössä olevista radioaalloista, kuten matkapuhelinten tukiasemista.

Ruotsalaisen Chalmersin teknillisen yliopiston ja Slovenian kansallisen kemian instituutin tutkijat ovat kehittäneet uuden alumiiniakun konseptin. Alumiiniakkutekniikan käyttäminen voisi tarjota useita etuja: sillä on korkea teoreettinen energiatiheys ja sen valmistukseen ja kierrätykseen on jo olemassa vakiintunut teollisuus.

Kansainvälinen tutkijaryhmä on havainnut, että kiinteän aineen spinien paikalliset lämpöhäiriöt voivat muuttaa lämmön energiaksi jopa paramagneettisessa materiaalissa, missä spinien ei ajateltu korreloivan riittävän kauan tehdäkseen niin. Tämä vaikutus (paramagnon drag thermopoweriksi) muuntaa lämpötilaeron sähköjännitteeksi.

Berliiniläisen HZB-tutkimuskeskuksen (Helmholtz-Zentrum Berlin) professori Steve Albrechtin johtama ryhmä on esitellyt uuden ennätysmäisen aurinkokennon EU PVSEC -konferenssissa Ranskan Marseillessa. Kyse on tandemaurinkokennosta, jossa on yhdistetty perovskiitti ja CIGS-yhdiste. Rakenteella on saavutettu 23,26 prosentin sertifioitu hyötysuhde.

Suomen talouselämään tuli tänään mukava piristysruiske, kun Google kertoi 600 miljoonan euron laajennuksestaan Haminassa. Datakeskustoimijoiden järjestön FDCF:n puheenjohtaja Antti Laine toivoo nyt, että datakeskusten energiaverotus saatetaan Ruotsin tasolle.

Rovaniemeläinen Aurora Powertrains on kehittänyt maailman ensimmäisen sähkökäyttöisen moottorikelkan. E-Slediä ryhdytään toimittamaan seuraavaksi norjalaiselle Hurtigruten Svalbaldille, joka ryhtyy järjestämään päästöttömiä moottorikelkkasafareita.

Tavallinen kasvihuonekaasu voitaisiin käyttää uudelleen tehokkaasti ja ympäristöystävällisesti elektrolysaattorin avulla, joka käyttää uusiutuvaa sähköä puhtaan nestemäisen polttoaineen tuottamiseksi. Rice Universityn laboratorion Haotian Wangin kehittämä katalyyttinen reaktori käyttää raaka-aineenaan hiilidioksidia ja tuottaa viimeisimmässä prototyypissä erittäin puhdasta ja korkeapitoista muurahaishappoa.

Texas Dallasin yliopisto on tehnyt yhteistyötä Texas Instrumentsin kanssa suunnitellakseen elektroniikalle paremman tavan muuntaa hukkalämpö uudelleen käytettäväksi energiaksi. Yhteistyöprojekti osoitti, että piin kykyä kerätä energiaa lämmöstä voidaan parantaa huomattavasti samalla kun se on toteutettavissa massatuotannon menetelmin.

Sähköautoilun akilleen kantapää on akusto. Sen kapasiteetti riittää liian pieniin latausväleihin, se latautuu liian hitaasti ja ikääntyy liian nopeasti. Kanadalaisessa Dalhousien yliopistossa on professori Jeff Dahnin (kuvassa) johdolla ratkaistu yksi isoista ongelmista.

Stanfordin yliopiston johtama tutkimusryhmä on kehitellyt uuden pinnoitteen, joka voisi vihdoin tehdä kevyistä litium-metalli -akuista turvallisia ja pitkäikäisiä. Siten niitä saatettaisiin ottaa käyttöön seuraavan sukupolven sähköajoneuvoissa.

Kaikista kätevin kannettava laite olisi tietenkin sellainen, jonka akkua ei tarvitsisi ladata koskaan. Nyt kolmen yrityksen yhteistyönä on kehitetty E-Ink- eli sähköpaperinäyttö, joka saa virtansa ympäristöstä langattomasti. Siinä ei ole akkua, mitä ladata.

Saksalaisessa Ferdinand-Braun-instituutissa (FBH) on saavutettu läpimurto galliumoksidiin (ß-Ga2O3) perustuvissa transistoreissa. Heidän kehittämänsä beta-Ga2O3 -mosfetit tarjoavat suuren läpilyöntijännitteen yhdistettynä suureen virranjohtokykyyn.

Tehoelektroniikassa, jota hyödynnetään muun muassa uusiutuvan sähköenergian siirtoon tuulivoimapuistoista kulutuskeskuksiin, käytetään paljon muovikondensaattoreita. Tampereen yliopistossa tehdyssä väitöstyössä on kehitetty testejä, joiden avulla tehoelektroniikkaan voidaan kehittää kalvoeristeitä. Parempia sähköeristemateriaaleja tarvitaan, jotta kondensaattoreita käyttävistä laitteista saataisiin luotettavampia, pienempiä ja kevyempiä.

Nykyiset litiumakut halutaan korvata tekniikalla, jossa elektrolyytti on kiinteä metallia. Stanfordin yliopistossa on kehitetty uusi pinnoitus, joka tekee näistä akkutekniikan Graalin maljoista pitkäikäisiä ja vakaita. Luvassa on kevyit akkuja, jotka jaksavat paljon pidempään.

Japanilainen ROHM on esitellyt muunninpiirin, joka mahdollistaa ennätykselliset säästöt puettavien, kannettavien ja IoT-laitteiden tehonkulutuksessa. DC/DC-muunnin toimii peräti 97 prosentin hyötysuhteella (200 milliampeerin kuormalla) ja kuluttaa virtaa lepotilassa vain 2,8 mikroampeeria.

Tutkimusten mukaan vuoteen 2023 mennessä markkinoille tulee olemaan 30 miljardia Bluetooth-laitetta. Iso osa niistä liittää IoT-solmut verkkoon ja isossa osassa on jonkinlainen paristo. Kalifornialainen Atmosic haluaa eroon paristoista.

Suunnittelijan on kyettävä arvioimaan teholähteen vaikutukset järjestelmän suorituskykyyn, luotettavuuteen, pitkäikäisyyteen ja teknisten määräysten täyttämiseen. Se edellyttää ymmärrystä siitä, miten teholähde pystyy vastaamaan odotettuihin tai odottamattomiin muutoksiin tulo- ja lähtöjännitteen puolella sekä ympäristöoloissa. Seuraavassa on esitetty tärkeimpiä näkökohtia, jotka on otettava huomioon, kun sovellukseen valitaan sopivaa teholähdettä.