חדשות טכנולוגיה

חומצת לימון פשוטה, מהסוג שמוצאים בפירות הדר ובעיקר בלימונים, משחקת תפקיד מרכזי באחת התגליות המפתיעות של הזמן האחרון: האפשרות להפיק מתכות נדירות מאפר פחם. אפר פחם הוא שיורת בלתי רצויה אך נפוצה ביותר של הפקת אנרגיה מפחם... 

אין עוררין על כך שמכוניות חשמליות ייעשו נפוצות יותר ויותר בעשורים הבאים. ואולם, גם אם נניח שבעוד כעשור או שניים כל המכוניות שיימכרו בשוק יהיו חשמליות, עדיין יוותרו מאות מיליוני כלי רכב רגילים או היברידיים המופעלים באמצעות המנגנון המסורתי של מנוע בעירה פנימית. דרך חלופית לצמצם את פליטת גזי החממה של הרכב תהיה אפוא דילול משמעותי של הדלק בתמהיל. 

המרכיב הבעייתי ביותר במערכות קירור מודרניות הם נוזלי הקירור - אותן תרכובות כימיות שמשמשות כנשאיות החום בתוך המערכת. במהלך מחזור הקירור, כימיקלי הקירור משנים מצב צבירה מגז לנוזל, ואז למנוזל לגז שוב, כשהם סופגים חום ומשחררים אותו בתהליך. שינויי מצב צבירה אלה הם שמייצרים את אפקט הקירור המבוקש.

כימיקלי הקירור הם רעילים, דליקים ובעלי השפעה הרסנית על הסביבה, ונוסף על כך, הם גם נוטים לדלוף: כ-40% מכמות כימיקלי הקירור דולפים מהמכשיר במהלך חייו. הדליפות הללו מצריכות תחזוקה שוטפת של המערכת ועלולות לגרום להשבתתו בטרם עת. כאשר כימיקל קירור משתחרר לאוויר, הוא נשמר באטמוספירה כנשא חום וכמכפיל כוח של פחמן דו-חמצני. קילוגרם אחד של כימיקל הקירור R410a הוא בעל אפקט חממה זהה לזה של שני טונות פחמן דו-חמצני - שווה ערך לנסיעת מכונית במשך חצי שנה.

לא כל כימיקלי הקירור הם בעלי פוטנציאל חימום גלובלי זהה. פראון, למשל, הוא דוגמה לכימיקל קירור בעל פוטנציאל חימום גבוה, ועל כן ננקטו צעדים רגולטוריים בממשל ארצות הברית במטרה להפחית את השימוש בכימיקל הזה. חברת פונוניק (phononic) מתמחה בפתרונות קירור מבוססי מוליכים למחצה (solid-State) שמצריכים רק מים מעורבבים עם פחמן דו-חמצני, עם פוטנציאל חימום גלובלי של 1 בלבד, לעומת כ-1,000 של נוזלי קירור.

קירור סוליד סטייט מבוסס על עקרונות תרמו-אלקטרוניים מוכחים. כאשר זרם חשמלי עובר דרך מכשיר תרמו-אלקטרי סוליד סטייט, הוא מעביר חום מצד אחד לשני. התהליך מכונה אפקט פלטיאר. מעבר החום בתהליך הזה יכול לשמש להפקת חום, קור ואפילו הקפאה. פונוניק שחררה את מלוא הפוטנציאל של העיקרון הזה ומצפה כעת לשינוי מהפכני בתעשייה.

רנסאס אקלטרוניקס (Renesas Electronics Corporation), ספקית מרכזית של פתרונות מוליכים למחצה מתקדמים, הודיעה על השקת RAA489206 - סדרה חדשה של BFE רב-תאיות למערכות ניהול סוללות, המיועדות לציוד גדול בעל צריכת וולטאז' גבוהה כמו קורקינטים חשמליים, ציוד במתח גבוה, וכלי אחסון לאנרגיה. ה-IC החדשות מספקות איזון תאים מהיר עד 200 mA+, מה שמאפשר הטענה מהירה וכמו כן יכולת החלפה חמה של עד 62V.

RAA489206 מיועד ליישומי ניידות במתח גבוה שבהם היתכנות גבוהה יותר לכך שהשתנות טמפרטורות תוביל לחוסר איזון בין תאים, והיא מספקת הגנה במידה רבה לסוללות וניטור לסוללות 4S-16S.

חוות רוח צפות הן מקור אנרגיה מצוין; הן אינן מהוות הפרעה לקהילות מקומיות, ונטולות בעיות רבות של חוות רוח יבשתיות. לצד זאת, מיקום הטורבינות בתוך הים מציב אתגרים ייחודיים המצריכים פתרונות של טכנולוגיות חדשות. בין האתגרים העיקריים ניתן לציין:

1. הערכה מדויקת של מאפייני הרוח בטורבינות גדולות ועל פני שטח רחב
2. איסוף מידע מדויק משטח המים, הרחק מקו החוף
3. פעילות בסביבה קשה ומלחית, הרחק ממתקנים לוגיסטיים

לאתגרים אלה מתווסף הקושי, או אי האפשרות, להציב ולתחזק עמודי מדידה הרחק מהחוף. טורבינות צפות הן מהסוג הגדול ביותר, בגלל העלויות הגבוהות של התשתיות להצבתן במים, ולכן עמודי המדידה לא מסוגלים לנטר אותן כהלכה.

הפתרון שמגולם בקוביות הרוח הוא חישה מרחוק על בסיס טכנולוגיית לידאר של לאוספר (Leosphere)  מחברת ואיסלה (Vaisala). לטכנולוגיה זו מספר יישומים שמהווים מענה לבעיות שעד כה לא היה להם מענה. כך למשל, כל פרויקט להקמת חוות רוח מתחיל בהערכה של רמת משאבי הרוח במקום מסוים. הקמה של תשתיות בים הופכים את השלב הזה למורכב במיוחד. קוביות רוח עם טכנולוגיית לידאר יכולות לבצע את ההערכה הנדרשת בכמה דרכים:

• לידאר של פרופיילינג אנכי:  ניתן להציב את הקובייה על פלטפורמות קיימות כמו כלי שיט או מגדלור.
• לידאר סריקהף מורכב על פלטפורמה קבועה על החוף, מסוגל להפיק מיפוי חללי תלת-ממדי מלא של שדה הרוחות במקום שבו הותקנו או יותקנו טורבינות. טווח פעולה של 19 ק"מ
• מערכת לידאר צפה: מספק פתרון כאשר אין בנמצא פלטפורמות יבשתיות להציב עליהן את המערכת. חברת לאוספר עובדת עם יצרניות שונות של מצופים על פיתוח פלטפורמה להצבת קוביות קרח צפות.

טכנולוגיית לידאר בקוביות הרוח משמשת בשלב ההתקנה כדי לבצע התקנה נכונה במיקום הנכון, או כאמצעי ניטור בתחזוקה השוטפת של הטורבינות שיכול לתת אינדיקציה למצב הטורבינות ולרמות התפוקה שלהן.

לצד הפיתוחים הרבים שנעשים בימינו במטרה לעמעם את המשבר האקלימי ולרסן את ההתחממות, ישנה גם קטגוריה של פיתוחים טכנולוגיים השואפים להתמודד עימו בדרך הטובה ביותר. כלומר, לעומת הניסיונות השונים להפחית מעוצמת האסון, ישנם גם ניסיונות להתכונן לקראתו.

מוצר של Climate X בשם Climate X Spectra שייך לקטגוריה השנייה, והוא יהיה זמין ללקוחות החל מינואר 2022. ספקטרה מציע הצגת מידע שימושי, אמין ובהיר לגבי אזורים תחת סיכון אקלימי, ומסייע כך לממשלות וגופים ציבוריים להתכונן לקראת אסונות.

הפלטפורמה המבוססת על גישה של "קופסת זכוכית" נותנת קדימות למידע מדעי ממשי. "הקופסה השחורה", המתבססת על בינה מלאכותית או על למידת מכונה. בעבודה מול אנשי אקדמיה וחוקרים, מציעה ספקטרה מידע ודירוג סיכונים ברזולוציות של המתקן הבודד.  

על מנת להגיע לרמות דיוק גבוהות, החברה מפתחת מודל של תאום דיגיטלי לכדור הארץ, כלומר שהיא בונה מחדש ערים ומדינות שלמות באמצעות נתוני חישה מרחוק, הנאספים על ידי לוויינים ומשולבים בנוסחאות פיזיקליות וסימולציות אקלים מתקדמות.

חברת PG&E, ספקית גז וחשמל לכ-16 מיליון תושבי צפון ומרכז קליפורניה, בוחנת אמצעי בינה מלאכותית לשילוב ברשת המצלמות והרחבת יכולות זיהוי השריפות שלהן. ב-2021 הותקנו 138 מצלמות חדשות ו-487 מצמות מצויות כעת בפעולה. 46 מקושרות לתוכנת בינה מלאכותית.

אזור צפון ומרכז קליפורניה הפך בשנים האחרונות למוקד שריפות יער שכבר גבו מחיר עצום מתושבי הסביבה. מערכות לזיהוי מוקדם של שריפות הן כורח קיומי, וכעת בוחנים שילוב של מערכות בינה מלאכותית ולמידת מכונה לשיפור היכולת לזיהוי מוקדם, ובפרט להוספת היכולת להבדיל בין עשן שריפות לערפל או אינדיקטורים כוזבים אחרים.

השנה התקינה החברה בשיתוף פעולה עם ALERTWildfire 138 מצלמות HD חדשות באזורים מועדים לפורענות בהתאם לתוכנית מזעור השריפות. ב-46 מתוך המצלמות החדשות שולבה תוכנית בדיקה של בינה מלאכותית בשיתוף עם אלצ'רה (Alchera) ו- ALERTWildfire.

הפיילוט כבר מצביע על פוטנציאל הבינה המלאכותית לצמצם את התפשטות השריפות. באוגוסט 2021, מצלמה ששולבה בה תוכנת בינה מלאכותית של אלצ'רה זיהתה שריפה דקה אחת לפני השידור של המצלמה, וכמה דקות לפני התנועה הפיזית שלה.

המצלמות מספקות מבט של 360 מעלות עם יכולת הטיה, זום וצילום פנורמי, וכל אחד יכול לצפות בשידורי המצלמה באתר של אלרט: www.alertwildfire.org. עד 2022 החברה מתכננת להפעיל כ- 600 מצלמות שיאפשרו לצפות בזמן אמת בכ-90% מהאזור שמצוי תחת סכנת השריפות.