Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Tani szybko ładujący się akumulator bez metali ciężkich? To możliwe, twierdzi IBM

Recommended Posts

Używamy coraz więcej smartfonów, samochodów elektrycznych i innych urządzeń, wymagających stosowania akumulatorów. To jednak oznacza coraz większe zapotrzebowanie na metale ciężkie, które stanowią olbrzymie zagrożenie zarówno dla ludzkiego zdrowia, jak i środowiska naturalnego. Szczególne kontrowersje budzi wykorzystywanie kobaltu, pozyskiwanego głównie w centralnej Afryce. Z jego wydobyciem wiąże się olbrzymie niszczenie środowiska naturalnego, niewolnictwo, morderstwa i gwałty.

Naukowcy z IBM Research wykorzystali trzy opracowane przez siebie materiały, które nigdy nie były jeszcze używane w akumulatorach i stworzyli w ten sposób urządzenie, które nie wykorzystuje ani metali ciężkich, ani innych materiałów, z wydobyciem których wiąże się popełnianie przestępstw na ludziach czy środowisku naturalnym.

Wspomniane materiały można pozyskać z wody morskiej, co jest metodą mniej szkodliwą dla środowiska niż wydobywanie metali z ziemi. Podczas wstępnych testów nowego akumulatora stwierdzono, że można go zoptymalizować tak, by przewyższał akumulatory litowo-jonowe w wielu kategoriach, takich jak – niższa cena, krótszy czas ładowania, wyższa moc i gęstość energetyczna, lepsza wydajność energetyczna oraz mniejsza palność.

Opracowana przez Battery Lab katoda nie potrzebuje kobaltu i niklu, a akumulator zawiera bezpieczny elektrolit o wysokiej temperaturze zapłonu. Ponadto podczas testów okazało się, że w czasie ładowania nie powstają dendryty, które są poważnym problemem w akumulatorach litowo-jonowych, gdyż mogą doprowadzić do spięcia i pożaru.

Dotychczas przeprowadzone testy pokazują, że odpowiednio skonfigurowany nowy akumulator można naładować do 80% w czasie krótszym niż 5 minut. W połączeniu ze stosunkowo niskim kosztem pozyskania materiałów, możemy mieć do czynienia z tanim akumulatorem, który można szybko naładować. Inżynierowie IBM-a obliczają, że w szczególnie wymagających zastosowaniach, jak na przykład lotnictwo, akumulator można skonfigurować tak, by jego gęstość energetyczna była większa niż 10 000 W/L. Ponadto akumulator wytrzymuje wiele cykli ładowania/rozładowania, dzięki czemu może być wykorzystywany w sieciach energetycznych, gdzie wymagana jest długa i stabilna praca.

Podsumowując, początkowe prace pokazały, że IBM Research opracował tani akumulator, w którym nie są wykorzystywane kobalt, nikiel i inne metale ciężkie, który można naładować do 80% w czasie krótszym niż 5 minut, którego gęstość mocy może przekraczać 10 000 W/L, a gęstość energii jest wyższa od 800 Wh/L, którego wydajność energetyczna przekracza 90% i którego elektrolit jest mniej palny.

Teraz IBM Research wspólnie z Mercedes-Benz Research, Central Glass i Sidusem prowadzi badania, które mają na celu dalsze rozwijanie tej technologii, opracowanie infrastruktury potrzebnej do produkcji nowych akumulatorów i ich komercjalizacji.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

W tej dziedzinie to już chyba tradycja.

Kolejny news mówiący o tym że rewolucja już się dokonała a za kilka miesięcy będziemy jeździć,latać i nosić w kieszeni tanie,ekologiczne i niezwykle wydajne akumulatory.

sytuacja trochę przypomina króla który naciska na alchemika żeby w końcu wyprodukował to złoto bo brakuje kasy na wojnę. a alchemik chcąc nosić dalej głowę na karku daje mu próbkę 1g złota przetopionego z pierścionka i uspokaja że technologia jest, produkcja ruszyła i jak zoptymalizuje linię produkcyjną to niebawem tony złota dziennie będą produkowane.

 

 

  • Haha 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 godzin temu, tempik napisał:

Kolejny news mówiący o tym że rewolucja już się dokonała a za kilka miesięcy będziemy jeździć,latać i nosić w kieszeni tanie,ekologiczne i niezwykle wydajne akumulatory.

Warto dodać Tempik, że kolejny od jakichś już 30 lat.
"Aboi durzej", czyli sukcesy na tym polu są niezaprzeczalnie ogromne (gdyby tak wszystkie te zapowiedzi ustawić jedna na drugiej, to już dawno mielibyśmy windę kosmiczną).

P.S. Kilka swoich zabawek pędzę akumulatorami, które liczą więcej niż 20 lat. Można, ale nie oczekuję od nich, że naładują się w 5 minut. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas konferencji Hot Chips IBM zapowiedział nowy interfejs pamięci, który ma zadebiutować wraz z przyszłoroczną wersją procesorów Power 9. Mowa tutaj o Open Memory Interface (OMI). Pozwoli on na upakowanie w serwerze większej ilości pamięci korzystającej do tego z większej przepustowości nić DDR. OMI ma być konkurentem dla Gen-Z oraz intelowskiej CXL.
      OMI przenosi kontroler pamięci poza płytkę samego CPU, na osobną kartę DIMM. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe będzie zastosowanie w serwerze do 4 TB pamięci o przepustowości 320 Gb/s lub też 512 GB o przepustowości do 650 Gb/s. Koszt takiego rozwiązania to dodatkowe co najmniej 4 nanosekundy opóźnienia oraz dodatkowe 4 waty poboru mocy powodowane przez osobną kartę z kontrolerem. Wiadomo, że w laboratoriach IBM-a już pracują takie testowe karty wyprodukowane przez Microsemi.
      IBM przewiduje, że w przyszłości OMI może być używane w połączeniu z układami DRAM. Takie rozwiązanie charakteryzowało by się opóźnieniem rzędu 80 ns, a więc stanowiłoby atrakcyjną alternatywę wobec Gen-Z, gdzie opóźnienie może dochodzić do 400 ns, twierdzi architekt procesorów William Starke z IBM-a.
      Wykorzystywane przez OMI układy serdes zostały przez IBM-a zoptymalizowane pod kątem jak najmniejszego zużycia energii oraz ograniczenia wielkości samego układu, co osiągnięto ograniczając częstotliwość ich pracy. Oferują one przepustowość do 600 Gb/s i mogą być przystosowane zarówno do pracy z OMI, jak i z nową generacją NVLing czy OpenCAPI 4.0.
      W przypadku OMI współpracującego z Power 9 pamięć będzie wykorzystywała 96 linii układu serdes 25G (miliardów operacji na sekundę), a przyszłe procesory Power 10 będę współpracowały z serdes 32-50G. Pojawiły się głosy mówiące,że pod tym względem OMI przypomina Intelowskie CXL. Z drugiej jednak strony łatwiejsze chłodzenie i uproszczona architektura samego procesora przypominają to, co osiągnęło AMD dzięki Epyc.
      Obecne układy Power 9 są wykonane w technologii 14 nm i obsługują 48 linii PCIe Gen4. Power 10, który ukaże się w roku 2021 będzie wykonany w nowym procesie technologicznym, wykorzysta nowy rdzeń oraz PCIe Gen5, a przepustowość jego pamięci wyniesie 800 Gb/s. Mimo ambitnych celów, jakie wyznacza sobie IBM, procesory Power mają coraz mniejsze udziały w rynku. W ciągu ostatniego roku zmniejszyły się one z 0,219% do 0,190%.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W grudniu ubiegłego roku Stany Zjednoczone oficjalnie ujawniły, że wpadły na trop dużej operacji hakerskiej prowadzonej przez rząd Chin. Celem operacji była kradzież własności intelektualnej zachodnich przedsiębiorstw. Amerykańskie władze nie zdradziły nazw zaatakowanych firm, ale dziennikarze dowiedzieli się, że chodziło m.in. o IBM- i Hewlett Packarda.
      Teraz reporterzy Reutersa odkryli, że co najmniej sześć innych firm również padło ofiarą hakerów pracujących dla chińskiego rządu. Są to Fujitsu, Tata Consultancy Services, NTT Data, Dimension Data, Computer Sciences Corporation i DXC Technology. Okazało się również, że wśród ofiar hakerów są też klienci wcześniej wymienionych firm, a wśród nich szwedzki Ericsson, system rezerwacji podróży Sabre czy amerykańska stocznia Huntington Ingalls Industries, która buduje okręty na zlecenie US Navy.
      Większość z wymienionych powyżej przedsiębiorstw albo odmawia komentarza, albo zapewnia, że jej infrastruktura jest dobrze zabezpieczona. Przedstawiciele Sabre poinformowali, że w 2015 roku doszło do incydentu z zakresu cyberbezpieczeństwa, ale żadne dane podróżnych nie zostały ukradzione. Z kolei rzecznik prasowa Huntington Ingalls stwierdziła, że jej firma jest pewna, iż nie utraciła żadnych danych za pośrednictwem HPE czy DXC.
      Rząd w Pekinie oczywiście również wszystkiemu zaprzecza. Rząd Chin nigdy w żaden sposób nie brał udziału, ani nie wspierał żadnej osoby parającej się kradzieżą tajemnic handlowych, oświadczyło chińskie MSZ.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Miód z pasiek miejskich jest tak samo zdrowy, jak ten z pasiek wiejskich. Pszczoły doskonale radzą sobie w polskich metropoliach i znajdują masę pokarmu przez cały sezon, a jednym z ich ulubionych miejsc są... cmentarze - opowiada PAP dr Hajnalka Szentgyörgyi.
      Miody z pasiek miejskich nie ustępują pod względem jakości tym z terenów wiejskich. Poziom szkodliwych substancji w nich zawartych jest niski i jako taki często nie pozwala odróżnić miejsca produkcji miodu - opowiada w rozmowie z PAP biolog z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, dr Hajnalka Szentgyörgyi.
      Wbrew pozorom pszczoły w miastach często radzą sobie lepiej, niż na wsi. Z czego to wynika? Jak wyjaśnia biolog, ponad 60 proc. powierzchni Polski zajmują tereny rolnicze, które jednak są coraz mniej przyjazne pszczołom. Z jednej strony owadom szkodzą tam różnego rodzaju pestycydy, z drugiej nie sprzyja im monokulturowy charakter upraw. Niektóre rośliny kwitną też krótko, np. gryka - zaledwie dwa tygodnie, i tylko w tym momencie pszczoły mogą pozyskać nektar oraz pyłek do bardzo charakterystycznego miodu gryczanego. Później nie mają dostępu do innego pokarmu, bo w najbliższej okolicy często nie rosną i nie kwitną prawie żadne inne miododajne rośliny.
      Tymczasem w miastach różnego rodzaju kwiaty kwitną w zasadzie przez cały sezon, czyli od marca do września. Mowa tu o roślinach rosnących na balkonach, skwerach, parkach czy cmentarzach. Tam pszczoły mają naprawdę bogactwo pokarmu, bo miejskie nekropolie są zadrzewione, nie mówiąc o często składanych kwiatach ciętych na nagrobkach - opowiada biolog.
      Ponieważ pszczoły w mieście pozyskują nektar i pyłek z bardzo różnych gatunków kwiatów - produkowany przez nie miód jest wielokwiatowy; nie ma szans na wysublimowane rodzaje miodu takie, jak choćby akacjowy czy gryczany.
      Dr Szentgyörgyi przeprowadziła wraz z zespołem badania pyłku sprowadzonego do uli przez pszczoły na terenie Krakowa i okolic. Analizami objęto 15 uli z pięciu różnych lokalizacji. Spoglądano na poziom metali ciężkich i węglowodorów aromatycznych, będących składnikami smogu. Ku zaskoczeniu dr Szentgyörgyi analizy wykazały, że stężenie tych substancji w pyłku kwiatowym przyniesionym przez pszczoły do uli na terenach wiejskich czy podmiejskich bywa czasami większe niż w centrum Krakowa.
      Ta sytuacja związana jest z jakością powietrza. W centrum miasta może być czasami lepsza ze względu na stosowanie centralnego ogrzewania, podczas gdy na przedmieściach lub na wsi stosuje się indywidualne ogrzewanie, używając często paliwa złej jakości - dodaje badaczka.
      Biolog uspokaja, że mimo obecności tych substancji w miodzie ich stężenia są stosunkowo niskie i nie powinny być szkodliwe dla zdrowia.
      Miód produkowany jest z nektaru kwiatowego, który kwiaty wytwarzają na bieżąco. Dlatego choć kwiat kwitnie nawet tam, gdzie powietrze nie jest zbyt czyste - to nektar nie ulega tak dużemu zanieczyszczeniu, jak choćby pyłek - podkreśla biolog. O wiele więcej zanieczyszczeń znajduje się w pyłku kwiatowym, który pszczoły zbierają wraz z nektarem. Pyłek produkowany jest przez rośliny jednorazowo, po czym pozostaje on przez jakiś czas we wnętrzu kwiatu. Dlatego z biegiem czasu może on ulec stosunkowo większemu zanieczyszczeniu.
      Mitem jest pogląd, że pszczoły filtrują szkodliwe substancje zawarte w nektarze. One jedynie dodają do niego odpowiednie enzymy i zagęszczają, by powstał miód - zauważa biolog.
      Choć spożycie miodu, nawet tego z lokalizacji o zanieczyszczonym powietrzu, jest bezpieczne - to fakt zanieczyszczenia odbija się na samych pszczołach. Z badań dr Szentgyörgyi, przeprowadzonych na grupie pszczół dzikich (murarek ogrodowych) wynika, że w miejscach zanieczyszczonych zachwiana jest proporcja płci w populacji, mniejsza jest także liczebność potomstwa.
      Miejskie pszczelarstwo w ostatnich latach staje się w Polsce coraz bardziej popularne. Z danych Wojewódzkiego Związku Pszczelarskiego w Krakowie, przywoływanych przez badaczkę wynika, że na terenie samego Krakowa znajduje się 2 tys. uli. W zachodniej Europie pasieki takie weszły na stałe do krajobrazu miejskiego. Jednym z najbardziej prężnie rozwiniętych ośrodków pod tym względem jest Berlin z 15 tys. uli! Z kolei w Londynie jest ok. 3,5 tys. pasiek.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Światowa Organizacja Własności Intelektualnej (WIPO) opublikowała swój pierwszy raport z serii „Technology Trends”. Dotyczy on sztucznej inteligencji.
      Autorzy raportu wzięli pod uwagę to, co działo się na polu sztucznej inteligencji od jej pojawienia się w latach 50. ubiegłego wieku. Przeanalizowali ponad 340 000 patentów związanych z tą dziedziną wiedzy oraz 1,6 miliona artykułów naukowych na jej temat.
      Jak się okazuje, większość patentów związanych z SI złożono po roku 2013. Aktywność patentowa na polu sztucznej inteligencji bardzo szybko rośnie, co oznacza, że możemy spodziewać się wysypu produktów, aplikacji i technik bazujących na sztucznej inteligencji. To wpłynie na nasze codzienne życie i ukształtuje przyszłe interakcje człowieka z maszyną, powiedział dyrektor generalny WIPO Francis Gurry.
      Kluczowymi graczami na rynku sztucznej inteligencji są USA, Chiny oraz Japonia. Przedsiębiorstwa prywatne stanowią 26 z 30 największych posiadaczy patentów związanych z SI. Pozostałe cztery instytucje to uniwersytety lub publiczne organizacje badawcze. Dane dotyczące patentów dotyczą okresu od początku istnienia sztucznej inteligencji po koniec roku 2016. To opóźnienie wynika z czasu, jaki upływa pomiędzy złożeniem wniosku patentowego, a jego upublicznieniem.
      Największym na świecie portfolio patentów z dziedziny SI może pochwalić się IBM, który posiada 8290 tego typu patentów. Na drugim miejscu jest Microsoft (5930 patentów). Kolejne trzy pozycje należą do firm z Azji: japońskiej Toshiby (5223), koreańskiego Samsunga (5102) oraz japońskiego NEC (4406). Z kolei 3 z 4 wspomnianych wcześniej instytucji akademickich znajdujących się w grupie 30 największych światowych posiadaczy patentów SI stanowią instytucje z Chin. Największa z nich, ulokowana na 17. pozycji największych światowych właścicieli patentów SI jest Chińska Akademia Nauk (ponad 2500 patentów). Chińskie instytucje naukowe są potęgą w akademickim świecie SI. Z Państwa Środka pochodzi bowiem aż 17 z 20 właścicieli największego portfolio patentów w świecie akademickim oraz 10 z 20 największych akademickich autorów prac naukowych na temat SI.
      Dominującą techniką wykorzystywaną w opatentowanych technologiach SI jest maszynowego uczenie się, w szczególności to z wykorzystaniem sieci neuronowych. Wymieniono je w ponad 30% patentów. Na polu tym notuje się imponujący wzrost. Jeszcze w 2013 roku maszynowe uczenie się wymieniono w 9567 nowych wnioskach patentowych, a w roku 2016 liczba ta wzrosła do 20 195. Najszybciej rosnącą techniką z dziedziny maszynowego uczenia się jest deep learning. Tutaj zanotowano imponujący wzrost ze 118 patentów w roku 2013 do 2399 patentów w roku 2016. Roczny wzrost w tej dziedzinie wynosi zatem 175%. Dla porównania, roczny wzrost wszystkich patentów związanych z nowymi technologiami wynosi średnio 10%.
      Z analizy patentów dowiadujemy się też, że komputerowe widzenie wymieniono w 49% wniosków patentowych oraz, że szybko – w tempie 55% rocznie – rośnie zastosowanie SI w robotyce.
      Przemysł transportowy jest tym sektorem, w którym najszybciej rośnie zainteresowanie technologiami SI. W 2016 roku złożył on 8764 wnioski patentowe związane ze sztuczną inteligencją. Oznacza to, że od roku 2013 liczba patentów rośnie tutaj w tempie 33% rocznie, a przemysł transportowy złożył 19% wszystkich wniosków patentowych z lat 2013–2016.
      Wolniej, bo w tempie 23% rocznie rośnie liczba patentów SI związanych z przemysłem telekomunikacyjnym. W roku 2016 złożono 6684 wniosków, a telekomunikacja była odpowiedzialna za 15% patentów SI w latach 2013–2016. Na kolejnym miejscu tej listy znajdziemy szeroko rozumiany sektor zdrowia. Tam SI znajduje zastosowanie w diagnostyce, chirurgii czy personalizacji leków. W 2016 roku sektor zdrowia złożył 4112 wniosków patentowych na sztuczną inteligencję, co oznacza roczny wzrost w tempie 12%, i był odpowiedzialny za 11% wszystkich patentów z lat 2013–2016.
      W końcu sektory związane z gadżetami, urządzeniami osobistymi, komputerami i interakcją człowiek-komputer wypełniły w 2016 roku 3977 wniosków patentowych. Mamy tutaj do czynienia z 11-procentowym rocznym wzrostem, a wnioski te stanowiły 11% wszystkich z lat 2013–2016.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z powodu opon z kolcami więcej osób umiera niż jest ratowanych, wynika z badań przeprowadzonych przez naukowców ze szwedzkiego Uniwersytetu Technologicznego Chalmers. Zbliża się zima, więc Szwedzi zaczynają wymieniać opony na zimowe. Około 60% z nich wybiera opony z kolcami. W Szwecji od lat toczy się dyskusja na temat zanieczyszczeń atmosfery powodowanych przez takie opony. Kolce uszkadzają bowiem nawierzchnię i wyrzucają czątki do atmosfery.
      Anna Furgerg, Sverker Molander i Rickard Arvisson postanowili sprawdzić, jak wygląda bilans korzystania z opon z kolcami. Naukowcy wzięli pod uwagę cały cykl życia takich opon, od momentu wydobywania surowców po zużycie opony. Sprawdzali jej wpływ na środowisko naturalne oraz na życie ludzi mających udział w powstawaniu takiej opony, używających jej oraz mieszkających tam, gdzie opony takie są używane.
      Uczeni wzięli więc pod uwagę np. dane dotyczące wypadków w niewielkich kopalniach w Demokratycznej Republice Kongo, gdzie wydobywany jest kobalt używany do produkcji kolców. Kobalt to cenny materiał, który jest jedną z przyczyn, dla której w DRK mają miejsce konflikty zbrojne.
      Z wyliczeń wynika, że używane w Szwecji opony z kolcami przyczyniają się do uratowania od 60 do 770 lat życia użytkowników. Jednocześnie zaś powodują utratę od 570 do 2200 lat życia. Biorąc to wszystko pod uwagę można bez wątpienia stwierdzić, że zimowe opony z kolcami przyczyniają się do większej liczby zgonów niż do uratowania żyć, mówi profesor Molander.
      Największy negatywny wpływ ma zanieczyszczenie środowiska podczas używania takich opon. Już sam ten element powoduje, że więcej żyć jest traconych niż ratowanych. Drugim największym negatywnym czynnikiem są wypadki w kopalniach. Najmiejszym zaś czynnikiem są zgony spowodowane konfliktami zbrojnymi w DRK. Tutaj jednak należy podkreślić, że nie uwzględniliśmy wielu czynników z tym związanych. Konflikt zbrojny wpływa nie tylko na społeczność lokalną, ale na cały kraj. Sądzę, że wiele osób nie wie, iż używane przez nie opony napędzają wojnę w Kongo, mówi Anna Furberg.
      Korzyści z opon z kolcami są odczuwany niemal wyłącznie w Skandynawii, tymczasem niemal 30% negatywnego wpływu na zdrowie spada na barki innych. To pokazuje, czym może skutkować globalizacja. Ludzie czerpią korzyści kosztem innych. Korzyści z tego produktu odnoszą nie ci, którzy odczuwają negatywne skutki jego wykorzystywania, mowi Molander.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...