Energie - Sciences et Technologies

Le génie mécanique rencontre l’électromagnétisme pour permettre la technologie future !

by admin on 16 février 2023

-UNIVERSITY PARK, PA – Les antennes reconfigurables –

celles qui peuvent régler des propriétés telles que la fréquence ou les faisceaux de rayonnement en temps réel,

à distance – font partie intégrante des futurs systèmes de réseau de communication, comme la 6G.

-Mais de nombreuses conceptions d’antennes reconfigurables actuelles peuvent échouer :

elles fonctionnent mal à des températures élevées ou basses, ont des limitations de puissance ou nécessitent un entretien régulier.

-Pour remédier à ces limitations,

les ingénieurs électriciens du Penn State College of Engineering ont combiné des électroaimants avec un mécanisme conforme,

qui est le même concept d’ingénierie mécanique derrière les clips de reliure ou un arc et une flèche. Ils ont publié leur preuve de concept d’antenne patch compatible avec un mécanisme conforme reconfigurable dans Nature Communications.

-Les mécanismes conformes sont des conceptions techniques qui incorporent des éléments

des matériaux eux-mêmes pour créer un mouvement lorsqu’une force est appliquée,

au lieu des mécanismes de corps rigides traditionnels qui nécessitent des charnières pour le mouvement”,

a déclaré l’auteur correspondant Galestan Mackertich-Sengerdy, qui est à la fois doctorant et chercheur.

chercheur à temps plein à l’École de génie électrique et d’informatique (EECS) du collège.

-Les objets compatibles avec un mécanisme sont conçus pour se plier à plusieurs reprises

dans une certaine direction et pour résister aux environnements difficiles.

-Lorsqu’il est appliqué à une antenne reconfigurable, ses bras activés par le mécanisme

de plainte se plient de manière prévisible, ce qui à son tour modifie ses fréquences de fonctionnement,

sans l’utilisation de charnières ou de roulements.

-Tout comme un caméléon déclenche le mouvement des minuscules bosses sur sa peau, ce qui change sa couleur,

une antenne reconfigurable peut changer sa fréquence de basse à haute et vice-versa, simplement en configurant ses propriétés mécaniques,

activées par le mécanisme conforme, a déclaré co -auteur Sawyer Campbell, professeur agrégé de recherche à l’EECS.

Les conceptions compatibles avec le mécanisme remplacent les technologies de conception d’origami existantes,

nommées d’après l’art japonais du pliage de papier,

qui sont reconfigurables mais n’ont pas les mêmes avantages en termes de robustesse,

de fiabilité à long terme et de capacité de traitement à haute puissance

Les conceptions d’antennes Origami sont

connues pour leurs capacités de pliage et de stockage compactes

qui peuvent ensuite être

déployées plus tard dans l’application », a déclaré Mackertich-Sengerdy.

« Mais une fois que ces structures pliées en origami sont déployées, elles ont généralement besoin d’une structure de renforcement complexe, afin qu’elles ne se déforment pas ou ne se plient pas.S’ils ne sont pas soigneusement conçus, ces types d’appareils subiraient des limitations environnementales et de durée de vie opérationnelle sur le terrain.

L’équipe a illustré et conçu un prototype d’antenne patch circulaire en forme d’iris à l’aide d’un logiciel de simulation électromagnétique commercial.

Ils l’ont ensuite imprimé en 3D et l’ont testé pour les défaillances de fatigue ainsi que la fidélité de la fréquence et du diagramme de rayonnement dans la chambre anéchoïque de Penn State, une pièce isolée avec un matériau absorbant les ondes électromagnétiques qui empêche les signaux d’interférer avec les tests d’antenne.

Bien que le prototype, conçu pour cibler une fréquence spécifique à des fins de démonstration,

ne soit que légèrement plus grand qu’une paume humaine,

la technologie peut être

mise à l’échelle au niveau du circuit intégré pour des fréquences plus élevées ou augmentée en taille pour des applications à basse fréquence,

selon les chercheurs.Selon les chercheurs, la recherche sur les mécanismes conformes a gagné en popularité en raison de l’essor de l’impression 3D, qui permet des variations de conception sans fin.

C’est la formation de Mackertich-Sengerdy en génie mécanique qui lui a donné l’idée d’appliquer cette classe spécifique de mécanismes conformes à l’électromagnétisme.

« L’article présente les mécanismes conformes comme un nouveau paradigme de conception pour l’ensemble de la communauté électromagnétique, et nous prévoyons qu’il grandira », a déclaré le co-auteur Douglas Werner, John L. et Genevieve H. McCain Chair Professor of EECS. “Cela pourrait être le point de départ d’un tout nouveau domaine de conception avec des applications passionnantes dont nous n’avons pas encore rêvé.”

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Energie Téchnologies

L’ammoniac vert est supérieur à l’hydrogène pour stocker et transporter l’énergie !

by admin on 10 février 2023

-Plus facile et moins cher à stocker et à transporter”,

c’est l’avantage le plus important dans lequel l’ammoniac vert excelle sur l’hydrogène vert,

ce qui a déclenché une course mondiale et arabe au passage à l’énergie propre

pour atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050.

-Les difficultés rencontrées dans le processus de stockage et de transport de l’hydrogène vert font de l’ammoniac vert

un moyen pratique et non polluant de transporter l’hydrogène vert sur de longues distances.

-Le gaz ammoniac (traditionnel) est connu depuis un siècle et est principalement utilisé

comme engrais pour augmenter la productivité des cultures vivrières,

mais il est produit à partir de gaz naturel, qui est un type d’énergie fossile

qui pollue l’environnement.Alors que l’ammoniac vert,

il résulte de l’interaction de l’azote avec l’hydrogène vert,

qui utilise des sources d’énergie propres telles que le soleil et le vent pour le produire.

L’ammoniac vert peut être utilisé pour produire de l’électricité et du carburant

propre pour les camions et les cargos longue distance,

ainsi qu’un engrais non polluant.L’ammoniac est divisé en trois types :

le gris, destiné aux traditionnels produits à partir de gaz naturel, et les bleus,

également produits à partir de gaz naturel,

mais utilisant une technologie de captage et de stockage du dioxyde de carbone, moins polluante pour l’environnement.

-Quant au troisième type, représenté par l’ammoniac vert,

il est produit à partir d’hydrogène vert, qui est produit à partir de sources d’énergie propres.

-Les experts et spécialistes des énergies propres s’attendent à ce que l’ammoniac vert devienne plus important que l’hydrogène vert,

comme option et solution pour la transition vers l’utilisation d’énergies propres et la neutralité carbone.

L’importance de l’ammoniac vert apparaît dans son rôle de stockage et de transport des énergies propres,

qui sont affectées par le changement climatique et la météo. Alors que l’hydrogène contient moins d’énergie et une pression de vapeur plus élevée que l’ammoniac,

et doit être refroidi à -253°C, tandis que l’ammoniac vert n’a besoin d’être refroidi qu’à -30°C. C’est ce qui rend l’ammoniac vert moins compliqué,

coûteux et plus sûr que l’hydrogène vert, selon des experts et des sites d’information spécialisés.

-L’impossibilité de stocker l’électricité produite par l’énergie solaire ou éolienne, soit en raison des fluctuations climatiques,

soit du passage du jour à la nuit, soit des personnes n’utilisant pas l’électricité en grande quantité la nuit,

rend urgent de trouver une alternative pour stocker l’électricité lorsque nous n’en avons pas besoin,

et aussi pour le transférer et l’exporter quand il y a un excédent.

L’alternative propre actuellement disponible est l’ammoniac vert,

qui est supérieur à l’hydrogène vert dans la propriété de stockage et de transport longue distance,

qui peut être utilisé comme carburant pour les camions et les cargos.

-À cet égard, l’Agence internationale de l’énergie prévoit,

selon le scénario d’atteindre la neutralité carbone en 2050,

que l’ammoniac vert constituera 45 % de la demande énergétique dans le secteur du transport maritime,

tandis que le pourcentage d’hydrogène vert ne dépassera pas 15 %. Autrement dit, l’utilisation d’ammoniac vert sera trois fois supérieure à celle de l’hydrogène vert dans le secteur du transport maritime.

-L’ammoniac vert n’a pas beaucoup attiré l’attention des pays arabes jusqu’en 2021,

car certaines technologies de production d’ammoniac vert sont encore au stade expérimental,

et leur coût est très élevé et représente deux à quatre fois celui de l’énergie conventionnelle.

Ainsi, quelques pays arabes ont lancé des projets de production d’ammoniac vert,

d’autant plus qu’ils sont produits à partir d’hydrogène vert, lui-même produit à partir d’énergies renouvelables.

-Le lancement de projets d’ammoniac vert nécessite d’abord qu’il y ait des projets

avancés dans la production d’électricité à partir de l’énergie solaire,

de l’énergie éolienne et d’autres énergies propres,

après quoi l’hydrogène vert est produit par électrolyse de l’eau en séparant l’hydrogène de l’oxygène avant d’atteindre la production d’azote

disponible dans une grande partie de l’air et provoquant une interaction avec l’hydrogène vert pour finalement atteindre l’ammoniac vert.

Ses multiples propriétés font de l’ammoniac vert “un matériau prometteur pour stocker de l’énergie

transportable en grande quantité et à grande vitesse, et pour une longue durée”, selon l’énergéticien Ahmed Sultan.

-C’est la solution la plus réaliste, la moins compliquée et la plus coûteuse pour exporter de l’hydrogène vert,

notamment des pays arabes, vers le marché européen,

que ce soit à l’état liquide via des navires équipés à cet effet,

ou sous forme de gaz comprimé via des gazoducs,

semblable à ce lien entre l’Algérie d’une part et l’Italie et l’Espagne de l’autre côté de la Méditerranée.

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Energie

Plusieurs universités américaines vont expérimenter la micro-énergie nucléaire !

by admin on 10 février 2023

-Si votre image de l’énergie nucléaire est celle de gigantesques tours de refroidissement cylindriques en béton déversant

de la vapeur sur un site qui occupe des centaines d’hectares de terrain,

il y aura bientôt une alternative : de minuscules réacteurs nucléaires qui ne produisent

qu’un centième de l’électricité et peuvent même être livré par camion.

-De petites mais significatives quantités d’électricité – presque suffisantes pour faire fonctionner un petit campus,

un hôpital ou un complexe militaire, par exemple – proviendront d’une nouvelle génération de réacteurs micronucléaires. Maintenant, certaines universités s’y intéressent.

“Ce que nous voyons, c’est que ces technologies avancées de réacteurs ont un réel avenir dans la décarbonisation du paysage

énergétique aux États-Unis et dans le monde”,

a déclaré Caleb Brooks, professeur de génie nucléaire à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign.

-Les minuscules réacteurs présentent certains des mêmes défis que le nucléaire à grande échelle,

tels que la manière d’éliminer les déchets radioactifs et de s’assurer qu’ils sont sécurisés. Les partisans disent que ces problèmes peuvent être gérés et que les avantages l’emportent sur les risques.

-Les universités s’intéressent à la technologie non seulement pour alimenter leurs bâtiments,

mais pour voir jusqu’où elle peut aller pour remplacer l’énergie au charbon et au gaz qui cause le changement climatique. L’Université de l’Illinois espère faire progresser la technologie dans le cadre d’un avenir énergétique propre, a déclaré Brooks.

L’école prévoit de demander un permis de construction pour un réacteur à haute température refroidi au gaz

développé par l’Ultra Safe Nuclear Corporation et vise à commencer à l’exploiter au début de 2028. Brooks est le chef de projet.

-Les microréacteurs seront “transformateurs” car ils peuvent être construits dans des usines et connectés sur site de manière plug-and-play,

a déclaré Jacopo Buongiorno, professeur de sciences et d’ingénierie nucléaires au Massachusetts Institute of Technology. Buongiorno étudie le rôle de l’énergie nucléaire dans un monde d’énergie propre.

-“C’est ce que nous voulons voir,

l’énergie nucléaire à la demande comme un produit, pas comme un grand méga projet”, a-t-il déclaré.

-Buongiorno et Marc Nichol,

directeur principal des nouveaux réacteurs à l’Institut de l’énergie nucléaire,

considèrent l’intérêt des écoles comme le début d’une tendance.

-L’année dernière, la Penn State University a signé un protocole d’accord avec Westinghouse pour collaborer sur la technologie des microréacteurs.

Mike Shaqqo, vice-président senior de la société pour les programmes de réacteurs avancés,

a déclaré que les universités seraient “l’un de nos principaux premiers utilisateurs de cette technologie”.

Penn State veut prouver la technologie afin que les industries des Appalaches, telles que les fabricants d’acier et de ciment,

puissent l’utiliser, a déclaré le professeur Jean Paul Allain, chef du département de génie nucléaire. Ces deux industries ont tendance à brûler des carburants sales et à produire des émissions très élevées.

L’utilisation d’un microréacteur pourrait également être l’une des nombreuses options pour aider l’université

à utiliser moins de gaz naturel et à atteindre ses objectifs d’émissions de carbone à long terme, a-t-il déclaré. “Je pense que les microréacteurs peuvent changer la donne et révolutionner notre façon de penser l’énergie”, a déclaré Allain. Pour Allain, les microréacteurs peuvent compléter les énergies renouvelables en fournissant une grande quantité d’électricité sans occuper beaucoup de terrain. Un microréacteur de 10 mégawatts pourrait fonctionner sur moins d’un acre,

alors que des éoliennes ou une ferme solaire auraient besoin de beaucoup plus d’espace pour produire 10 mégawatts, a-t-il ajouté. L’objectif est d’en avoir un à Penn State d’ici la fin de la décennie.

L’Université Purdue dans l’Indiana travaille avec Duke Energy sur la faisabilité d’utiliser

l’énergie nucléaire avancée pour répondre à ses besoins énergétiques à long terme.

Les réacteurs nucléaires utilisés pour la recherche ne sont pas nouveaux sur le campus. Environ deux douzaines d’universités américaines en ont. Mais les utiliser comme source d’énergie est nouveau. De retour à l’Université de l’Illinois, Brooks explique que le microréacteur générerait de la chaleur pour produire de la vapeur

Alors que l’excès de chaleur provenant de la combustion du charbon et du gaz pour produire de l’électricité est souvent gaspillé, Brooks considère la production de vapeur du microréacteur nucléaire comme un plus, car c’est un moyen sans carbone de fournir de la vapeur via le système de chauffage urbain du campus aux radiateurs des bâtiments, une méthode de chauffage courante pour les grandes installations du Midwest et du Nord-Est. Le campus compte des centaines de bâtiments. Le microréacteur de 10 mégawatts ne répondrait pas à toute la demande, mais il servirait à démontrer la technologie, alors que d’autres communautés et campus cherchent à s’éloigner des combustibles fossiles, a déclaré Brooks.

-Une entreprise qui construit des microréacteurs que le public peut voir aujourd’hui est Last Energy, basée à Washington, D.C. Elle a construit un réacteur modèle à Brookshire, au Texas, qui est logé dans un cube énervé recouvert de métal réfléchissant. Maintenant, il démonte cela pour tester comment transporter l’unité. Une caravane de camions l’emmène à Austin, où le fondateur de la société, Bret Kugelmass, doit prendre la parole lors de la conférence et du festival South by Southwest. Kugelmass, entrepreneur en technologie et ingénieur en mécanique, discute avec certaines universités, mais il se concentre principalement sur les clients industriels.

Il travaille avec les autorités compétentes au Royaume-Uni, en Pologne et en Roumanie pour tenter de faire fonctionner son premier réacteur en Europe en 2025. L’urgence de la crise climatique signifie que l’énergie nucléaire sans carbone doit être rapidement développée, a-t-il déclaré. “Il doit s’agir d’un petit produit manufacturé par opposition à un grand projet de construction sur mesure”, a-t-il déclaré. L’énergie nucléaire traditionnelle coûte des milliards de dollars.

Un exemple est deux réacteurs supplémentaires dans une usine en Géorgie qui finiront par coûter plus de 30 milliards de dollars. Le coût total du microréacteur de Last Energy, y compris la fabrication des modules, l’assemblage et les travaux de préparation du site, est inférieur à 100 millions de dollars, selon la société. Westinghouse, qui est un pilier de l’industrie nucléaire depuis plus de 70 ans, développe son microréacteur “eVinci”, a déclaré Shaqqo, et vise à obtenir une licence pour la technologie d’ici 2027.

Le ministère de la Défense travaille également sur un microréacteur. Le projet Pele est un prototype de réacteur nucléaire mobile du DOD en cours de conception au Laboratoire national de l’Idaho. Abilene Christian University au Texas dirige un groupe de trois autres universités avec la société Natura Resources pour concevoir et construire un microréacteur de recherche refroidi par du sel fondu pour permettre des opérations à haute température à basse pression, en partie pour aider à former la main-d’œuvre nucléaire de prochaine génération.

-Mais tout le monde ne partage pas l’enthousiasme. Edwin Lyman, directeur de la sûreté de l’énergie nucléaire à l’Union of Concerned Scientists, l’a qualifié de “complètement injustifié”.

Les microréacteurs en général nécessiteront beaucoup plus d’uranium pour être extraits et enrichis par unité d’électricité produite que les réacteurs conventionnels, a-t-il déclaré. Il a dit qu’il s’attend également à ce que les coûts du combustible soient considérablement plus élevés et que davantage de déchets d’uranium appauvri soient générés par rapport aux réacteurs conventionnels. “Je pense que ceux qui espèrent que les microréacteurs seront la solution miracle pour résoudre la crise du changement climatique parient simplement sur le mauvais cheval”, a-t-il déclaré.

Lyman a également déclaré qu’il craignait que les microréacteurs ne soient la cible d’une attaque terroriste, et que certaines conceptions utilisent des carburants qui pourraient être attrayants pour les terroristes cherchant à fabriquer des armes nucléaires rudimentaires. L’UCS ne s’oppose pas à l’utilisation de l’énergie nucléaire, mais veut s’assurer qu’elle est sûre.

Les États-Unis n’ont pas d’installation de stockage nationale pour stocker le combustible nucléaire usé et il s’accumule. Les microréacteurs ne feraient qu’aggraver le problème et propager les déchets radioactifs, a déclaré Lyman. Une étude dirigée par Stanford en 2022 a révélé que les réacteurs modulaires plus petits – la taille supérieure à celle du micro – généreront plus de déchets que les réacteurs conventionnels. L’auteur principal Lindsay Krall a déclaré cette semaine que la conception des microréacteurs les soumettrait au même problème. Kugelmass ne voit que des promesses. Le nucléaire, a-t-il dit, a été “totalement mal compris et sous-utilisé”. Ce sera “le pilier clé de notre transformation énergétique à l’avenir”.

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Energie Téchnologies

Qu’est-ce que OHM énergie et quelles sont ses fonctions ?

by admin on 10 février 2023

-Est une entreprise technique, fondée en 2016 par de jeunes professionnels expérimentés, dont l’expérience pratique et scientifique, les produits et services de haute qualité offerts aux clients, ont réussi en peu de temps à acquérir une position de leader sur le marché arménien de l’énergie. L’entreprise aide ses clients à obtenir des solutions de qualité dans différents domaines de l’énergie : alimentation électrique, réseaux et systèmes électriques, automatismes et systèmes de protection, énergie thermique, économie et écologie de l’énergie.

-En peu de temps, la société, en coopération avec de grands fabricants européens, a pu acquérir le droit exclusif d’un représentant exclusif du principal fabricant allemand de panneaux solaires AE SOLAR et partenaire officiel du fabricant d’onduleurs SMA en Arménie. La société coopère également avec les principaux fabricants mondiaux KACO, SolarEdge et Huawei.

-Les missions:

1-Utiliser efficacement l’énergie solaire comme ressource renouvelable comme source alternative d’électricité.

2-Contribuer à élever le niveau de vie de l’économie et de la population en Arménie en réduisant la consommation d’électricité.

3-Contribuer à la solution des problèmes existants dans le domaine et à la fourniture de produits et services de qualité sur le marché de l’énergie.

4-Aidez tout le monde à rejoindre “l’énergie verte” sans trop d’investissement initial.

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Energie Téchnologies

Une énergie solaire 3.0: l’étape suivante de l’énergie !

by admin on 6 février 2023

-Dans le contexte du solaire photovoltaïque, l’Europe se trouve actuellement dans la première phase, celle du solaire 1.0, caractérisée par des contrats rigides au potentiel limité et confrontée au défi mettant aux prises capacité du réseau et production solaire, sans oublier une pénétration limitée à 15 à 20 % du total des capacités de production, agitée par le débat constant autour des questions de distribution.

-Au cours de la phase suivante, dite 2.0, l’utilisation de systèmes avancés de contrôle des centrales électriques permettra de gérer la production d’une centrale solaire de façon stratégique pour créer des réserves tournantes et d’autres services auxiliaires au réseau. Alors que le marché de l’énergie évolue vers l’adoption de contrats de fourniture d’énergie et de capacité, le solaire photovoltaïque peut également fournir des services à même de garantir la fiabilité du réseau et le type de flexibilité que les gestionnaires de celui-ci affectionnent tout particulièrement, sans oublier d’augmenter la capacité de pénétration à environ 40 %.

-Le solaire 3.0 verra l’avènement d’une énergie solaire non-intermittente grâce aux nouveaux moyens de stockage et aux techniques de mobilisation différées de l’énergie, aboutissant ainsi à une capacité de fourniture constante. Avec un taux de pénétration de près de 80 %, l’énergie solaire se placera au même niveau que les générateurs conventionnels, et offrira à l’UE une réponse de fond à des ambitions climatiques de plus long terme.

-Parallèlement au développement du solaire 3.0, l’Europe doit repenser son approche quant à l’ampleur de ses projets de centrales solaires au sol à grande échelle. Les limitations actuelles sont en effet tout bonnement contreproductives, et forcent l’Europe à passer à côté d’économies d’échelle.

(suite…)

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