افزایش بهره‌وری انرژی با فناوری‌های پاک/ معرفی چند تکنولوژی مهم استارت‌آپی
به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، سرمایه گذاری در فناوری پاک از سال ۲۰۰۰ میلادی در کانون توجه قرار گرفته و به میزان قابل توجهی رشد کرده است.
در برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد، شرکت‌های فناوری بادی، خورشیدی و سوخت‌های زیستی با دریافت ۱۴۸ میلیارد دلار بودجه جدید در سال ۲۰۰۷ رکورد ثبت کرده‌اند؛ زیرا افزایش قیمت نفت و سیاست‌های مرتبط با تغییر آب و هوا باعث تشویق سرمایه گذاری در زمینه انرژی‌های پاک شد. در انرژی‌های تجدیدپذیر ۵۰ میلیارد دلار از این بودجه به نیروی باد اختصاص یافته است. به طور کلی، سرمایه گذاری در صنایع انرژی پاک و بهره وری انرژی از ۲۰۰۶ تا ۲۰۰۷ میلادی ۶۰ درصد افزایش یافته‌است.
سال ۲۰۰۹، پیش بینی شده بود که سه بخش اصلی فناوری پاک، فتوولتائیک خورشیدی، انرژی بادی و سوخت‌های زیستی، درآمد ۳۲۵٫۱ میلیارد دلاری تا سال ۲۰۱۸ میلادی داشته باشند.
در همین راستا توانستیم طی در بخش های (یک) و(۲) برخی فناوری های پاک را معرفی کنیم. فناوری پنجره‌های هوشمند، کاربرد فناوری هایی برای کاهش سوخت فسیلی، راهکاری برای مدیریت پسماند، توسعه فناوری جذب کربن و ... ازجمله این راهکارهای فناورانه بوده‌اند. درصدد هستیم بخش سوم و آخر این فناوری ها را نیز معرفی کنیم.
مواد سبز مصرف مواد پلاستیکی را کاهش می‌دهد
استارت‌آپ‌ها و اسکیل آپ‌ها در تمامی صنایع، سعی دارند مواد سبز را جایگزین مواد مبتنی بر فسیل کنند. این مواد از منابع آلی از جمله مواد غذایی و ضایعات کشاورزی، بدون تولید محصولات جانبی سمی تهیه می‌شوند.
پلاستیک‌های زیستی و الیاف زیستی رایج‌ترین مواد سبز مورد استفاده هستند و میزان زباله‌های پلاستیکی و منسوجات یکبار مصرف را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، محققان به دنبال خوراک‌هایی هستند که می‌تواند جایگزین روش‌های موجود برای تغذیه دام‌ها در مقیاس انبوه شود تا چرخه غذای اکولوژیکی را به هم نزند.
استارت‌آپ آمریکایی «Verde Bioresins» «ورده بایورزین» رزین زیست پلیمری به نام «پلی ارتیلن» می‌سازد. این ماده به صورت گلوله در دسترس است که سازندگان و طراحان از آن برای جایگزینی پلاستیک‌ها و الیاف معمولی استفاده می‌کنند.
فرآیند اختصاصی این استارت‌آپ، مواد پایدار گیاهی را به مجموعه‌ای از پلیمر‌های مبتنی بر پلی اتیلن با ویژگی‌های عملکردی متمایز تبدیل می‌کند. علاوه بر این، رزین زیست پلیمری قابل کمپوست است و به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا میزان کربن خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهند و از ضایعات طولانی مدت جلوگیری کنند.
استارت‌آپ آمریکایی «Arbiom» «آربیوم» جایگزین‌های پروتئینی برای خوراک دام توسعه می‌دهد. محصول مبتنی بر مخمر این استارت‌آپ به نام «Arbiom SylPro» «آربیوم سیل پرو» یک پروفایل اسید آمینه متعادل در یک ماده غذایی بسیار قابل هضم و غنی از پروتئین ارائه می‌دهد.
ارزش غذایی این ماده با پروتئین سویا و آب پنیر برابری می‌کند ضمن آنکه بدون انتشار گاز‌های گلخانه‌ای بالا و استفاده از منابع است. این ماده به عنوان یک منبع پروتئینی تجدیدپذیر و طبیعی، جایگزین موثری برای دامداران در مناطق با کمبود پروتئین است.
مدیریت مصرف انرژی
یکی از دغدغه‌های اصلی که فناوری پاک به آن توجه می‌کند، مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی برای کاهش اتلاف انرژی است. به عنوان مثال، مراکز داده بسیار انرژی بر هستند، اما نوآوری‌های زیرساختی تقاضای انرژی آن‌ها را کاهش می‌دهد.
خنک کننده مایع و مراکز داده مدولار راه حل‌هایی هستند که به این امر دست می‌یابند. خنک کننده مایع فرآیندی است که در آن یک خنک کننده مایع مستقیماً به تراشه رایانه وارد می‌شود تا گرمای اضافی را از سالن داده خارج کرده و از گرم شدن بیش از حد ماشین‌ها جلوگیری می‌کند.
به طور مشابه، راه حل‌های نظارت بر انرژی، محیط داخلی را در ساختمان‌های مسکونی و تجاری به طور خودکار کنترل می‌کنند تا بار انرژی را کاهش دهند. استارت‌آپ‌ها از هوش مصنوعی و داده‌های بزرگ برای بهبود بیشتر سیستم‌های نظارت بر انرژی استفاده می‌کنند.
استارت‌آپ سوئدی «Aira» «ایرا» پمپ‌های حرارتی منبع هوا را برای خانه‌ها توسعه می‌دهد. این فناوری در سه مرحله کار می‌کند: اول، یک فن، هوای بیرون را به داخل پمپ حرارتی می‌کشد، آن را روی تبخیرکننده می‌برد؛ جایی که گرمای هوا توسط خنک کننده مایع جذب می‌شود، آن را به گاز تبدیل و انرژی را ذخیره می‌کند.
سپس، این گاز داغ به سوی یک چگالنده حرکت می‌کند و با برخورد با سیستم گرمایش خانه، به مایع تبدیل شده و انرژی ذخیره شده را در مدار گرمایش و آب خانه آزاد می‌کند. در نهایت، هنگامی که خنک کننده مایع از یک شیر انبساط عبور می‌کند، فشار آن کاهش می‌یابد، سرد شده و چرخه از نو شروع می‌شود؛ بنابراین، با استفاده از حداقل انرژی، پمپ‌های حرارتی با راندمان بالا Aira به طور قابل توجهی انتشار CO۲ مصرف کنندگان را کاهش می‌دهد و در عین حال نیاز‌های گرمایشی آن‌ها را نیز به طور موثر برآورده می‌کند.
استارت‌آپ آمریکایی «Jetcool» «جت کول» فناوری خنک کننده مایع مستقیم به تراشه را برای مراکز داده توسعه می‌دهد. فناوری ریزهمرفت این استارتاپ با به حداکثر رساندن محاسبات و کاهش اثربخشی مصرف انرژی (PUE) مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.
این فناوری از سیستم‌های مقاومت حرارتی بسیار کم نیرو می‌گیرد. علاوه بر این، راه حل‌های جت کول با جایگزینی سازه‌های پر مصرف برق و آب مانند چیلر‌ها و برج‌های خنک کننده، هزینه‌های انرژی و مصرف آب را کاهش می‌دهند. این فناوری با پردازنده‌های سنگین در CPU، GPU و ASIC کار می‌کند و آن را به ابزاری موثر برای به حداقل رساندن مصرف انرژی در مراکز داده بزرگ تبدیل می‌کند.
اتوماسیون پایدارراهی برای کنترل وسایل برقی
اتوماسیون سرعت کار‌های دستی را در بخش‌های مختلف مانند تولید، کشاورزی و حمل و نقل افزایش می‌دهد. علاوه بر این، اتوماسیون در هدایت صنایع به سمت پایداری بسیار موثر است. یکی از کاربرد‌های مهم اتوماسیون در ساختن سیستم‌های نظارت است که راه حل‌های مستقلی مانند ترموستات‌های هوشمند را برای کنترل وسایل برقی ممکن می‌سازد.
نوآوری جالب دیگر این است که نوار برق هوشمند از رفتن دستگاه‌ها به حالت آماده به کار جلوگیری می‌کند و در عوض آن‌ها را خاموش می‌کند. این به میزان زیادی انرژی تلف شده توسط گجت‌ها را در صورت عدم استفاده کاهش می‌دهد. همچنین اتوماسیون پایدار در محیط کارخانه هوشمند نیز کاربرد‌های بسیاری دارد که در آن اپراتور‌ها از هوش مصنوعی برای بهینه سازی عملکرد‌ها استفاده می‌کنند.
استارت‌آپ هندی «Haber» «هابر» ابزاری مبتنی بر هوش مصنوعی برای افزایش بهره وری دارایی توسعه می‌دهد. نرم افزار ابری این استارت‌آپ به نام «eLIXA» «الیکسا» داده‌ها را با استفاده از حسگر‌های کاشته شده در ماشین آلات کارخانه جمع آوری کرده و سپس آن‌ها را برای کنترل پارامتر‌های عملیاتی، مکانیکی و شیمیایی نیروگاه‌ها تجزیه و تحلیل می‌کند. این پارامتر‌های بلادرنگ به فشار سیستم موجود واکنش نشان می‌دهند و اپراتور‌های کارخانه را قادر می‌سازند تا به طور فعال فشار آینده را پیش بینی کنند. راه حل این استارتاپ به آن‌ها اجازه می‌دهد تا عملکرد دارایی را بهینه کرده، خروجی را به حداکثر برسانند و مواد خام را ذخیره کنند.
استارت‌آپ آلمانی «DABBEL» «دبل» اتوماسیون ساختمان را برای سیستم‌های کنترل HVAC ارائه می‌دهد. فناوری «Core AI» «کور‌ای آی» این استارت‌آپ به طور مداوم ساختمان‌ها را مدل سازی می‌کند، بنابراین تصمیمات کنترلی سیستم HVAC را تطبیق می‌دهد. سپس شرایط مورد نیاز برای آینده را پیش بینی می‌کند تا محیط داخلی تمیز با انتشار CO۲ کم و اتلاف انرژی تضمین شود. علاوه بر این، داشبورد مبتنی بر ابر دبل نظارت بر فرآیند‌های ساختمان را آسان‌تر کرده و خرابی‌های فنی و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد.
انتهای پیام/