Ένα καινοτόμο ενεργειακό module από καρβίδιο του πυριτίου, που αναπτύχθηκε στο National Renewable Energy Laboratory (NREL) των ΗΠΑ, έρχεται να ανατρέψει τα δεδομένα στη διαχείριση ενέργειας για οχήματα, δίκτυα, data centers, αλλά ακόμη και μικροαντιδραστήρες. Η συσκευή, που φέρει το όνομα Ultra-Low Inductance Smart (ULIS), διαθέτει ενεργειακή πυκνότητα πέντε φορές μεγαλύτερη από τα προηγούμενα αντίστοιχα συστήματα, ενώ παραμένει πιο μικρή και πιο ελαφριά.
Η καινοτομία βρίσκεται πρωτίστως στη σχεδίαση. Σε αντίθεση με τα συμβατικά modules που συνήθως θυμίζουν ογκώδη «τούβλα», το ULIS έχει οκταγωνικό, επίπεδο σχήμα. Αυτή η γεωμετρία δίνει τη δυνατότητα να χωρέσουν περισσότερα εξαρτήματα σε περιορισμένο χώρο. Παράλληλα, ένα πρωτοποριακό σύστημα διοχέτευσης του ρεύματος μειώνει τις ανεπιθύμητες μαγνητικές ροές, εξασφαλίζοντας καθαρότερη ηλεκτρική έξοδο με λιγότερες απώλειες. Στην πράξη αυτό σημαίνει υψηλή απόδοση, ταχύτητα και βελτιωμένη σταθερότητα στη μετατροπή της ενέργειας.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι το module, με δυνατότητες 1200 volt και 400 ampere, παρουσιάζει παρασιτική επαγωγή έως και εννέα φορές χαμηλότερη σε σύγκριση με τις τρέχουσες λύσεις. Με απλά λόγια, η αντίσταση στην αλλαγή του ηλεκτρικού ρεύματος είναι ελάχιστη. Το αποτέλεσμα είναι εξαιρετικά γρήγορη εναλλαγή (switching) και αξιοποίηση σχεδόν στο έπακρο της διαθέσιμης ενέργειας. Το στοιχείο αυτό αποκτά ιδιαίτερη σημασία σε μια περίοδο όπου η παγκόσμια ζήτηση ενέργειας αυξάνεται διαρκώς, τροφοδοτούμενη και από την εκρηκτική ανάπτυξη των data centers και των εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης.
Ένα άλλο χαρακτηριστικό που καθιστά το ULIS ιδιαίτερα ελκυστικό για απαιτητικές χρήσεις, όπως η αεροναυπηγική ή οι στρατιωτικές εφαρμογές, είναι η δυνατότητά του να παρακολουθεί συνεχώς την «υγεία» του συστήματος. Το module μπορεί να προβλέψει πιθανές βλάβες προτού αυτές συμβούν, παρέχοντας ένα κρίσιμο επίπεδο αξιοπιστίας. Σε σενάρια υψηλού ρίσκου, όπως μια εμπορική πτήση ή μια στρατιωτική αποστολή, η ικανότητα πρόβλεψης δυσλειτουργιών μπορεί να κάνει τη διαφορά ανάμεσα στην ομαλή λειτουργία και σε μια επικίνδυνη αστοχία.
Η ευελιξία του ULIS δεν σταματά εδώ. Το module έχει σχεδιαστεί ώστε να λειτουργεί ως ανεξάρτητη μονάδα, χωρίς να χρειάζεται εξωτερικά καλώδια. Αυτό καθίσταται εφικτό μέσω ενός πρωτοποριακού ασύρματου πρωτοκόλλου επικοινωνίας χαμηλής καθυστέρησης, το οποίο ανέπτυξε το NREL και βρίσκεται ήδη σε διαδικασία κατοχύρωσης πατέντας. Η φιλοσοφία αυτής της σχεδίασης θυμίζει τα κομμάτια LEGO, καθώς επιτρέπει τη συναρμολόγηση πολλών modules μεταξύ τους για να προσαρμόζονται σε διαφορετικές εφαρμογές. Έτσι, το ίδιο module μπορεί να βρει θέση σε servers data centers, σε αεροσκάφη νέας γενιάς ή ακόμη και σε μικρές ενεργειακές εγκαταστάσεις.
Για την ερευνητική ομάδα, η τεχνολογία ULIS δεν υπόσχεται μόνο υψηλότερες επιδόσεις, αλλά και μείωση του κόστους των μετατροπέων ενέργειας. Αυτό ανοίγει τον δρόμο για πιο προσιτές και αποδοτικές λύσεις σε μια ευρεία γκάμα εφαρμογών, από τη βιομηχανία και τις μεταφορές μέχρι την αεροδιαστημική. Η δυνατότητα μαζικής ενσωμάτωσης σε διαφορετικά περιβάλλοντα, με μικρότερες ενεργειακές απώλειες και μεγαλύτερη αξιοπιστία, μπορεί να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούμε και διαχειριζόμαστε την ηλεκτρική ισχύ.
[via]
