Blog 3E-UEL

20 ago 2015
by 3euel

Bateria quântica recarrega-se quase instantaneamente

Um conjunto de qubits pode ser carregado em paralelo (B) ou simultaneamente (C), graças ao fenômeno quântico do entrelaçamento..

 

Célula quântica de energia

Uma bateria quântica, quando puder ser construída na prática, terá uma velocidade de recarregamento imbatível.

Uma bateria quântica é um sistema que usa os qubits não para armazenar dados, mas energia.

Os qubits usados nos experimentos de computação quântica podem permanecer em um de dois estados, ou nos dois estados ao mesmo tempo, graças ao fenômeno quântico da superposição – qubits podem ser íons, átomos neutros, fótons etc.

Em uma bateria quântica, os dois estados representam diferentes níveis de energia do qubit. Assim, carregar uma bateria quântica significa passar o nível de todos os qubits de um estado mais baixo de energia, para um estado mais alto.

E essa energia pode ser extraída para executar trabalho útil. É o que os físicos chamam de “qubit de trabalho” – a bateria é chamada de quantacel, uma espécie de célula quântica de energia.

Bateria quântica

A grande vantagem da bateria quântica é que tudo nela pode tirar proveito das leis da mecânica quântica. Mais especificamente, do entrelaçamento, a propriedade segundo a qual tudo o que acontecer a um qubit afetará imediatamente todos os demais que estiverem em estado de entrelaçamento com ele.

Felix Binder e seus colegas da Universidade de Oxford, no Reino Unido, demonstraram que, estando entrelaçados, os qubits de trabalho estarão tão fortemente correlacionados que isto representará uma redução no “espaço de estados”, isto é, na diferença entre os estados de energia baixo e alto.

Isto significa que o tempo de recarregamento da bateria quântica – o tempo para levar todos os qubits para o estado mais elevado de energia – é inversamente proporcional ao número de qubits da bateria. Assim, em um exemplo hipotético, se um qubit levasse uma hora para carregar, seis qubits poderiam ser recarregados em 10 minutos.

Este conceito é diferente de uma proposta feita em 2009 por uma equipe do Japão, que propôs a criação de uma bateria quântica baseada em nanomagnetos.

Uso prático

O desafio para construir uma bateria quântica real é que o estado de entrelaçamento não costuma durar muito, além do que o recorde de entrelaçamento simultâneo de qubits não passa de algumas dezenas.

Assim, a energia armazenada por uma bateria quântica não seria muito grande, ao menos não com a tecnologia atual e dentro de um horizonte razoável de tempo.

Mas os pesquisadores veem uso prático para esses sistemas de armazenamento de energia.

“Nosso estudo é uma prova de conceito teórica de que a física quântica pode acelerar a deposição de energia em um sistema. Esse efeito de aceleração pode ser relevante em dois casos: 1) em dispositivos mecânicos que se tornem tão pequenos que as escalas de energia sejam comparáveis às atuais implementações de sistemas quânticos; 2) em sistemas quânticos que sejam aumentados e controlados de forma robusta em escalas de energia que sejam de importância prática,” disse John Goold, membro da equipe.

Fonte: inovacaotecnologica.com.br

10 ago 2015
by 3euel

Criado o primeiro memcomputador

Vista geral do memcomputador, incluindo os seis memprocessadores, os osciloscópios e demais aparelhos necessários para inserir os dados e ler os resultados.

 

Memcomputador

Pesquisadores norte-americanos e italianos construíram o primeiro “memcomputador”, uma nova arquitetura computacional que lembra mais a forma como funciona o cérebro humano.

Na arquitetura dos computadores atuais, conhecida como paradigma de Turing, o armazenamento (memória) e o processamento (CPU) dos dados são feitos em áreas distintas, o que exige o transporte constante desses dados de um lado para o outro.

No memcomputador tudo é feito no mesmo lugar, com um ganho exponencial de velocidade.

Isto é possível porque, em lugar dos transistores dos computadores atuais, o memcomputador usa memristores, componentes eletrônicos que conseguem guardar dados e podem ser usados para cálculos, tudo simultaneamente. Cada memristor consegue se lembrar da corrente elétrica que o atravessou alterando sua própria resistência, de modo que o dado é mantido na memória ao mesmo tempo que o componente está sendo usado para fazer os cálculos.

Memcomputação

“A memcomputação é um novo paradigma ‘não-Turing’ de computação que utiliza células de memória interagentes (memprocessadores) para armazenar e processar informações na mesma plataforma física,” explica a equipe.

“Foi recentemente provado matematicamente que os memcomputadores têm o mesmo poder computacional das máquinas de Turing não determinísticas. Portanto, elas podem resolver problemas NP-completos em tempo polinomial e, usando a arquitetura apropriada, com recursos que só crescem polinomialmente com o tamanho da entrada,” acrescentam.

O “problema NP-completo” a que se referem os pesquisadores pode ser entendido, de forma simplificada, pela questão: “Dado um conjunto de números inteiros, existe ao menos um subconjunto não vazio cuja soma seja zero?”

Desempenho do memcomputador

Memprocessador – o protótipo usa seis unidades iguais a essa.

 

Nos computadores eletrônicos atuais, a solução desse problema exige que cada número seja levado da memória ao processador e somado com cada um dos outros. Se seu conjunto tem 1 milhão de números, cada número será comparado 1 milhão de vezes, o que dará 1 trilhão de viagens entre o processador e a memória.

O memcomputador, por sua vez, cria uma espécie de labirinto para a eletricidade através de toda a malha de memristores. Nesse labirinto, cada entrada representa um número do conjunto original, enquanto as saídas representam cada um dos números com os quais ele deve ser comparado. Além disso, a eletricidade só flui pelo circuito através de combinações específicas – combinações que deem uma soma determinada.

Desta forma, pegando um número, o memcomputador faz todas as suas combinações com os demais em uma única rodada do seu “labirinto elétrico”. Assim, no mesmo exemplo anterior, com um conjunto de 1 milhão de números, o memcomputador precisará de apenas 1 milhão de rodadas, contra 1 trilhão dos computadores atuais.

Transformando isso em tempo, se as duas arquiteturas levarem um segundo para fazer cada cálculo, o memcomputador resolverá o problema em 11,5 dias, enquanto os computadores atuais levarão 31.700 anos.

Ruído e correção de erro

O memcomputador usa seis memprocessadores, cada um construído em sua própria placa de circuito impresso. Embora não deem detalhes sobre os memristores propriamente ditos, a equipe afirma que todo o circuito foi construído com técnicas da microeletrônica tradicional, disponíveis na maioria dos laboratórios.

Mas, é claro, nem tudo está pronto para mudar o mundo da computação e da informática – e nem para dispensar as pesquisas com os computadores quânticos.

Os pesquisadores relatam que o memcomputador sofre de uma anomalia congênita: uma forte perda de dados. O labirinto criado ao longo da matriz de memristores degrada-se com a distância, tornando difícil separar o dado do ruído introduzido pelo ambiente. Mas, segundo eles, isto poderá ser corrigido com o desenvolvimento de códigos de correção de erros adequados.

“Vale a pena notar que os algoritmos de computação quântica também exigem necessariamente códigos de correção de erros para a sua implementação prática por causa de várias fontes inevitáveis de ruído,” compara a equipe.

Fonte: inovacaotecnologica.com.br

22 jul 2015
by 3euel

Motor e gerador são alimentados pela evaporação da água

O movimento de pistão é gerado pela série de fitas postas sobre um pequeno depósito de água.

 

Energia da evaporação

Pesquisadores da Universidade de Colúmbia, nos Estados Unidos, demonstraram que é possível construir motores alimentados pela evaporação da água.

Eles construíram um motor rotativo que impulsiona um carrinho de brinquedo e um motor-gerador acionado por um pistão que gera eletricidade suficiente para acender um LED, ambos acionados pela umidade gerada pela evaporação de uma pequena quantidade de água.

A ideia de Xi Chen e seus colegas é que essa técnica possa ser escalonada para grandes dimensões, gerando “energia verde” a partir de grandes geradores flutuantes instalados no mar ou em represas.

“A evaporação é uma força fundamental da natureza. Ela está em todos os lugares, e é mais potente do que outras forças, como as do vento e das ondas,” disse o professor Ozgur Sahin, coordenador da equipe.

Empurrado por esporos

Os equipamentos não funcionam diretamente da água se vaporizando na atmosfera, mas seguindo um mecanismo baseado no comportamento de esporos bacterianos, que incham e se encolhem em resposta a variações na umidade – foram usados esporos de Bacillus subtilis.

Para construir o motor flutuante a pistão, os esporos foram colados nos dois lados de uma fita plástica flexível, perfeitamente espaçados, mas de forma que os esporos de um lado da fita correspondam aos espaços vazios do outro lado.

Quando o ar seca os esporos, eles encolhem, curvando a fita onde estão fixados, fazendo-a ondular e encurtar. Se um dos dois lados da fita estiver ancorado, ela puxa o que estiver preso do outro lado. Inversamente, quando o ar fica úmido, os esporos incham, fazendo a fita se distender, liberando a força e gerando o movimento de pistão.

O resultado é um novo tipo de músculo artificial que é controlado alterando a umidade no seu entorno. Vários deles foram postos lado a lado no interior de um cilindro plástico e de um sistema fechado de persianas, no interior dos quais a evaporação varia a umidade do ar, movimentando os mecanismos.

Motor a evaporação

As pequenas fitas curvam-se pelo movimento dos esporos (observe sua distensão na parte direita do mecanismo), movimentando o carro.

 

O motor rotativo parece mais dinâmico e tem um projeto mais simples, sendo construído com pequenos pedaços de fita com esporos apenas na extremidade.

O invólucro é fechado de um lado e aberto do outro, de forma que as fitas com esporos fiquem, ora no ar seco, ora no ambiente úmido, o que faz com que o músculo artificial contraia em uma parte e se distenda na outra, gerando um mecanismo rotativo contínuo – a equipe batizou o motor de “moinho de umidade”.

Posto sobre um carrinho em miniatura, o motor move o veículo em baixa velocidade, mas de forma praticamente contínua.

Para cima e avante

Nos experimentos, uma superfície de oito centímetros quadrados de água produziu uma média de 2 microwatts de energia, embora a equipe relate ter medido picos de até 60 microwatts.

Fazendo os cálculos, os pesquisadores estimam que uma versão com mais esporos e fitas com propriedades mais adequadas – eles usaram poliimida – poderá gerar mais energia por área do que uma fazenda eólica de aerogeradores.

Fonte: inovacaotecnologica.com.br

12 jul 2015
by 3euel

Origamis inspiram a pesquisa de condutor maleável

Alguns celulares lançados recentemene são conhecidos por terem uma certa maleabilidade quando recebem um pouco de pressão, mas no futuro nossos celulares poderão se enrolar tal qual um pedaço de papel. E as respostas para construir o celular flexível podem estar na arte japonesa de recortar papel, de acordo com pesquisadores da Universidade de Michigan.

Os condutores são materiais vitais em eletrônicos. Eles são usados para tudo, desde cabeamento a eletrodos, eles também são notoriamente difíceis de manipular sem que haja uma considerável queda de performance ou quebra por completo da peça. Sem condutores maleáveis, eletrônicos flexíveis não passam de um sonho.

Entretanto, pesquisadores da Universidade de Michigan perceberam que se cortes e dobras fossem feitos antes de montar os condutores, eles não se quebrariam em locais inesperados, deixando o dispositivo inutilizado. Então, em vez de projetar um condutor que pode se esticar como elástico, os pesquisadores se inspiraram na tradicional arte japonesa de recortar papel, conhecida por Kirigami. Usando uma série de cortes estrategicamente posicionados, um material rígido como um condutor se torna subitamente flexível, podendo até mesmo se dobrar ou se enrolar, sem o risco de se quebrar com o tempo.

O problema com estes cortes, entretanto, é uma redução na condutividade do material, mas isso não significa que ela diminuirá ainda mais com o tempo, o que é muito mais importante quando se esta projetando eletrônicos. Não é possível planejar com falhas imprevistas, mas é certamente possível trabalhar com limitações conhecidas.

O primeiro protótipo do condutor maleável foi feito usando um papel fino coberto nanotubos que foi cortado em um formato parecido com o de um ralador. Ele foi usado para acender um tubo de vidro, transformando gás em plasma e potencialmente poderá ser usado em monitores flat-screen flexíveis e maleáveis.

Mas para criar condutores maleáveis pequenos o suficiente para caber em um smartphone fino, os pesquisadores precisaram diminuir os Kirigami que criaram. Usando software de simulação, eles puderam determinar o tamanho ideal, o formato e o padrão de cortes no material para maximizar tanto a maleabilidade quanto a condutividade do produto. Camadas de óxido de grafeno foram empilhadas para produzir uma espécie de papel condutor microscópico que foi cortado com lasers. O material resultante ficou tão maleável quanto o software de simulação havia previsto, sem a perda de condutividade quando ele era manipulado.

Grandes companhias já mostraram interesse nessas tecnologias acrobáticas, mas, infelizmente, ainda são necessárias muitas pesquisas antes de podermos dobrar nossos celulares como um lenço para guardá-los em nossos bolsos. Mas a nova pesquisa não deixa de ser um grande passo a caminho do dia em que não você não precisará mais se preocupar por ter sentado em cima do seu celular.

Fonte: Gizmodo

Colaboração: Lucas Kakihata

03 jul 2015
by 3euel

Projeto de Eficiência Energética: Fabil Alumínios

O maior projeto no qual a empresa esteve envolvida nesse semestre foi realizado na Fabil Alumínios, uma indústria de médio porte localizada na cidade industrial de Rolândia. A equipe selecionada para participar do projeto foi: Walker Negrão, Carol Bianchini, Rodolfo Cibotto e Vinícius Diori, sendo que foi um desafio e uma experiência única para os membros.

Inicialmente realizou-se uma visita no dia 11/06 onde a equipe observou e anotou todas as fontes de consumo da indústria (incluindo lâmpadas, motores, ares condicionados, etc). Logo após, organizou-se tudo numa planilha na qual compilou-se as possibilidades de redução de consumo e calculou-se assim cenários para atualização e melhoria no consumo energético. Além disso, também montou-se com a supervisão e auxílio de um engenheiro eletricista formado uma planilha para criação do Laudo ICMS no qual a empresa poderia restituir uma porcentagem da conta de luz.

Analisou-se também, se a condição tarifária da empresa era a mais adequada dentro das opções fornecidas pela Copel, para isso criou-se simulações para as diferentes realidades baseadas no histórico da fatura de energia da Fabil Alumínios. Por fim, a 3E-UEL mais uma vez proporcionou serviços de eficiência energética e adequação tarifária de qualidade buscando proporcionar o melhor em economia para o cliente.

24 jun 2015
by 3euel

Conheça a “Janela Inteligente” criada por Engenheiros

A janela fotocrômica adapta-se dinamicamente para manter a opacidade, o brilho e a temperatura de cor no ambiente interno, reagindo ao ambiente externo ou de acordo com a preferência dos ocupantes.

Em termos práticos, a janela adquire uma opacidade que garante a privacidade dos ocupantes, mas não bloqueia a passagem da luz, como acontece com as tradicionais persianas.

Controle da luz e calor
A iluminação e a privacidade podem ser simultaneamente controladas eletronicamente. As janelas podem se tornar opacas para garantir a privacidade, ou podendo permitir a passagem de 90% da luz disponível externamente.

Ou seja, uma alteração de configuração pode diminuir a intensidade da luz que entra ou mudar a cor da luz ao longo de um espectro que vai do azul suave até o amarelo quente, considerada a luz mais confortável para o ser humano.

Essa possibilidade de manipular a faixa de transparência da janela traz outras vantagens, como controlar a passagem da radiação infravermelha, deixando o calor lá fora, no verão, ou do lado de dentro, no inverno.

Colaborando com parceiros da indústria, a equipe demonstrou que a janela inteligente pode ser fabricada a um custo significativamente mais acessível do que as similares atuais, além do que a tecnologia pode ser aplicada a janelas já instaladas.

Tinta eletrônica
Tudo isto foi obtido por um sistema de “tinta eletrônica”.
“Basicamente, uma cor tem uma carga, outra cor tem outra carga, e nós aplicamos uma tensão para repelir ou atrair as cores em diferentes posições. A tecnologia básica não é muito diferente do que o nosso grupo já havia demonstrado anteriormente em telas eletrônicas,” explicou Sayantika Mukherjee, desenvolvedora da tecnologia.

Funcionamento da Tinta Eletrônica

“O maior desafio foi encontrar uma estrutura adequada a fim de aplicar a tecnologia para a área superficial maior de uma janela de uma forma que fosse barato e relativamente fácil. O maior impacto para nós foi perceber o potencial de alguns poucos modos de operação seletiva, como mudar a temperatura de cor e o nível de sombreamento para privacidade,” disse a pesquisadora.

A tinta eletrônica pode ser aplicada durante o processo de fabricação das janelas ou ser aplicada em revestimentos para serem sobrepostos às janelas já instaladas.

Fonte: inovacaotecnologica.com.br

19 jun 2015
by 3euel

Robô acorda depois de sete meses

A ESA (Agência Espacial Europeia) conquistou, nesta segunda-feira (15/06) mais uma vitória com seu projeto Rosetta. O robô Philae, parte dessa missão, voltou a funcionar, depois de passar sete meses em estado de hibernação para que suas baterias pudessem ser recarregadas pela luz solar. Ele pousou no dia 15 de novembro de 2014 sobre o Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko
Como o local do pouso não possuía luz, foi preciso que o cometa mudasse de posição para que o sol pudesse recarregar as suas baterias. No sábado (13/06), às 22:28, ele acordou e voltou a ‘conversar’ com os cientistas da ESA. Lançado pela sonda Rosetta há sete meses, o robô funcionou apenas nos primeiros momentos de sua chegada ao cometa.
A informação é da ESA, responsável pela sonda Rosetta – que viajou durante 10 anos para, finalmente, lançar o robô Philae na superfície do Cometa 67P, numa das conquistas mais inusitadas da tecnologia espacial a fim de se descobrir as origens do sistema solar.
Com 24 watts de energia disponível, o Philae ‘conversou’ com a equipe de cientistas em terra, no sábado, durante 85 segundos, e ‘se comportou muito bem’, embora estivesse num ambiente à temperatura de menos 35 graus Celsius. “O Philae está pronto para operar” – explicou o gerente do projeto, dr. Stephan Ulamec.
Os sinais do robô foram recebidos no Centro de Operações Espaciais da ESA, em Darmstadt, na Alemanha.

Fonte: globo.com

10 jun 2015
by 3euel

A música digital e a imagem que você vê na internet não existiriam sem a transformada de Fourier

A equação permite aos matemáticos compreender rapidamente a frequência de qualquer tipo de sinal. É uma façanha. E não sou só eu que estou dizendo: em 1867, o físico Lord Kelvin também expressou seu amor eterno por esta obra da matemática. Ele escreveu: “o teorema de Fourier não é apenas um dos mais belos resultados da análise moderna, mas podemos dizer que ele fornece um instrumento indispensável no tratamento de quase todas as perguntas recônditas na física moderna”. E é assim até hoje.

A matemática da separação de Fourier
A transformada de Fourier foi desenvolvida pelo matemático Jean-Baptiste Joseph Fourier e publicada em seu livro A Teoria Analítica do Calor, de 1822. Ele estava interessado em como o calor fluía para dentro e em torno de materiais. No processo de estudar este fenômeno, ele obteve sua transformada.
Na época, ele não teria como perceber como era importante a contribuição que estava dando — não apenas à matemática e à física, mas também à engenharia, à tecnologia e à ciência como um todo.

Joseph Fourier

Sua maior descoberta foi perceber que os sinais complicados poderiam ser representados através da simples soma de uma série de sinais mais simples. Ele escolheu fazer isso por meio da soma de senoides — aquelas ondas oscilantes que você viu na escola, que vagueiam entre o pico e o vale com regularidade previsível.
Digamos que você toca três teclas em um piano. Você produz três notas diferentes, todas com frequências bem definidas — chamadas de altura, quando estamos falando de som — que parecem ondas senoidais, assim:

Mas ao somá-las, aquele agradável acorde parece bem mais bagunçado, assim:

Parece complicado, mas sabemos que, fundamentalmente, são apenas três ondas senoidais agrupadas no tempo e somadas. A grande sacada de Fourier foi perceber que, por mais complicada que seja a forma da onda final, ela sempre pode ser representada como uma combinação de senoides — mesmo que isso signifique usar um número infinito de sinais.

Transmitindo música
Imagine que você trabalhe com o envio de arquivos de áudio pela internet. Você poderia simplesmente mandar a música inteira na forma como a gravadora a registrou, só que o arquivo é grande demais quando está desse jeito. A razão para o seu tamanho é que é uma gravação sem perdas, completa: cada frequência é preservada desde a gravação, por toda a mixagem, até a faixa final. Aplique a transformada de Fourier em um pequeno trecho de uma música, no entanto, e você vai descobrir que existem alguns componentes de frequência que são incrivelmente dominantes e outros que mal aparecem.
O formato de arquivo MP3 faz exatamente isso; ele também joga fora os componentes de frequência quase imperceptível para economizar espaço, bem como alguns dos que estão na extremidade superior de nossa faixa de audição, porque temos dificuldade de distinguir entre essas frequências.
Ele faz isso por toda a música, cortando-a em milhões de trechos, determinando os componentes de frequência importantes e jogando fora aqueles que são sem importância. O que resta são apenas as mais importantes frequências — ou notas — que podem ser tocadas em seus ouvidos para representar (com bastante precisão) a música original. Ah, e este arquivo tem menos de um décimo do tamanho original.
Também é muito semelhante à forma como funciona o Ogg Vorbis, o tipo de arquivo usado pelo Spotify em seu aplicativo de desktop. Na verdade, o Vorbis usa uma versão computacional extremamente rápida da transformada de Fourier, chamada de transformada discreta de cosseno, mas em termos gerais é a mesma ideia.
Aliás, o Shazam usa essas mesmas transformadas: ele tem um banco de dados de frequências distintas em canções, que ele compara com o que você coloca para o app ouvir, porque isso é mais confiável do que tentar comparar uma gravação de áudio com outra.
E, já que estamos falando de áudio, os fones de ouvido com cancelamento de ruído também usam transformadas de Fourier: um microfone grava o ruído do ambiente ao seu redor, mede o conteúdo da freqüência em todo o espectro, e, em seguida, inverte o conteúdo para adicionar um som em seu mix de áudio que vai anular os bebês chorando e ruídos da estrada ao seu redor.

Imagens
Mas a equação de Fourier não é um craque de uma jogada só, não. Até agora eu só falei sobre ondas temporais como áudio — mas a transformada foi desenvolvida, em primeiro lugar, para ajudar Fourier a resolver problemas relacionados com o fluxo de calor através de materiais. Isso significa que ela também funciona em problemas que são espaciais.
Para Fourier, isso significava somar simples tipos de fluxos de calor em 2D para representar os mais complexos. Mas, da mesma forma, a transformada de Fourier pode ser usada para construir imagens digitais de forma mais eficiente do que a fazê-lo de pixel a pixel.
Arquivos de imagem sem perdas têm a cor de cada pixel definida separadamente. Quando você salva como JPG, a imagem é dividida em pedaços pequenos e a transformada de Fourier é aplicada a cada um dos blocos. Ela fornece uma descrição das frequências espaciais sobre como cor e brilho variam ao longo deste pequeno pedaço da imagem. Assim como no caso de MP3, o JPG joga fora alguns componentes de alta freqüência, que, no caso de uma imagem, fornecem os detalhes nítidos.
Para a maioria de nós, nossos olhos não podem detectar diferenças sutis de cor. Portanto, jogar fora os componentes que dão a variação de pixel para a pixel não altera a aparência da imagem. Obviamente, se você aumenta a compressão, começa a jogar no lixo frequências mais baixas, também — e é aí que as coisas podem começar a ficar meio pixeladas, à medida que as variações de cor entre os sub-blocos se tornam mais aparentes.
Exceto para os ouvidos e olhos muito treinados, sistemas de compressão como MP3 e JPG são pouco perceptíveis na maioria das vezes — os sons e imagens ficam ótimos e ainda conseguem ocupar apenas uma fração do espaço que seus irmãos sem perdas demandam. Em outras palavras, eles transformam imagens e músicas digitais em coisas práticas, o que nos permite compartilhá-los facilmente — um feito absolutamente incrível para uma única equação

Fonte: engenharie.com.br

10 jun 2015
by 3euel

Curso HP-50G 2015

Em sua 5ª edição, o curso de HP-50G contou com a participação de cerca de 35 estudantes dos cursos de Engenharia Elétrica, Engenharia Civil, Ciência da Computação e Agronomia da UEL.
Novamente ministrado pelo Engenheiro Eletricista Danilo Banachi, o curso foi realizado em duas turmas com carga horária de seis horas nas últimas semanas de abril e possuiu como foco a abordagem de conceitos introdutórios e intermediários para o uso da calculadora gráfica. Entre outros tópicos, o ministrante apresentou Vetores e Matrizes, Derivadas e Integrais, Estatística e o uso de Bibliotecas.


A 3E-UEL agradece ao ministrante e a todos os participantes!

03 jun 2015
by 3euel

A Bateria Doméstica Da Tesla Mudará O Mercado De Energia

A Tesla Motors, a produtora de carros elétricos com sede em Palo Alto, na Califórnia, anunciou que venderá versões de seus pacotes de bateria diretamente a consumidores para ajudar a abastecer suas casas, além de empresas com instalações maiores e companhias de energia.
Em entrevista coletiva realizada em Los Angeles no dia 30 de abril, o fundador da empresa Elon Musk, declarou que as baterias de íon-lítio permitiriam que economias migrassem para fontes de energia de baixo carbono. De acordo com ele, fontes de energia solar são erráticas – mas ao armazenar sua energia e depois liberá-la quando necessário, baterias poderiam resolver esse problema.
Muitas outras empresas também vendem a armazenagem em baterias estacionárias para prédios e redes elétricas – mas analistas apontam que a tecnologia ainda é cara demais para uso geral. Abaixo segue um trecho da entrevista com Elon Musk.

A Tesla inventou uma nova tecnologia de bateria?
Não. Os produtos da empresa contêm baterias padrão de íon-lítio baseadas em tecnologias já testadas e aprovadas, que são semelhantes às que muitas outras empresas têm no mercado.
Ainda que empresas e laboratórios acadêmicos estejam investindo bilhões de dólares em pesquisa e desenvolvimento para aumentar significativamente a quantidade de energia que baterias podem armazenar e para reduzir seu custo, poderia levar anos até que avanços significativos possam chegar ao mercado.

A Tesla conseguiu reduzir o custo da armazenagem em bateria?
Possivelmente – mas isso ainda não está claro. Cosmin Laslau, analista da Lux Research, uma empresa de consultoria em Boston, Massachusetts, acredita que as baterias da Tesla possam ser um pouco mais acessíveis que a de seus competidores, ainda que não muito.
A Tesla não revelou o preço de suas baterias maiores para empresas e utilitárias, mas venderá modelos residenciais por um preço que varia de US$3.000 a US$3.500, ou um custo de aproximadamente US$350 por kilowatt-hora (kWh) de energia armazenada. Mas esse preço não inclui a eletrônica necessária para conectar uma bateria a um sistema caseiro, nem custos de instalação. Juntos, esses custos poderiam mais que dobrar o preço final para consumidores domésticos.
Em geral, acredita-se que o custo interno de produção de células de baterias de íon-lítio (os elementos cilíndricos que armazenam energia dentro de uma bateria, e que a Tesla compra da gigante japonesa de eletrônicos, Panasonic) seja de aproximadamente US$200 por kWh, de acordo com Mohamed Alamgir, diretor de pesquisa da LG Chem Power em Troy, Michigan, uma subsidiária da gigante química sul-coreana LG Chem. Incorporar essas células em um pacote de bateria normalmente dobra seu preço, então uma bateria com o tamanho daquela oferecida pela Tesla poderia custar cerca de US$4.000 para produzir. A Tesla poderia vender esses produtos com prejuízo durante um tempo, explica Laslau, mas também poderia reverter esse quadro após escalonar a produção na gigantesca fábrica de baterias que está construindo em Nevada, a um custo de US$5 bilhões.

Uma casa precisa de uma bateria?
A maioria das casas do mundo ocidental provavelmente não precisa. Em locais com uma boa conexão com a rede elétrica, e onde a energia da rede é confiável, casas não precisam de baterias para emergências. E mesmo aquelas que têm painéis solares no telhado e energia sobrando podem usar a própria rede como sua bateria: em muitos locais, como a Alemanha e várias regiões dos Estados Unidos, proprietários de imóveis podem vender seu excesso de energia para a distribuidora de energia elétrica local durante o dia, e comprá-la de volta à noite.
Mas as distribuidoras de energia elétrica e redes de energia do mundo precisam de mais armazenagem acessível. Países que vêm instalando painéis solares e turbinas eólicas, mas que não investiram o suficiente em armazenagem energética, tiveram problemas para integrar a capacidade extra em suas redes. A Alemanha, por exemplo, forneceu generosos subsídios para moradores que instalassem painéis solares, mas quando residentes instalaram mais fotovoltaicos que o esperado, distribuidoras de eletricidade tiveram que gastar mais para manter a rede funcionando, explica Haresh Kamath, especialista em armazenagem energética no Instituto de Pesquisa de Energia Elétrica em Palo Alto. “Os efeitos do desenvolvimento não-planejado podem ser perigosos para a confiabilidade da rede”, explica ele.

As baterias de íon-lítio atuais poderiam atender às necessidades de empresas?
Quando utilitárias precisam administrar cargas na rede, ainda é mais barato ativar turbinas de gás. O Departamento de Energia dos Estados Unidos estima que para tornar a armazenagem de energia competitiva, ela não pode custar muito mais de US$150 por kWh. Com um possível custo de US$700 por kWh, os sistemas da Tesla ainda são muito mais caros que isso. No momento, a maneira mais barata de armazenar energia é bombeá-la para um reservatório de energia hidráulica – onde houver algum. A segunda melhor solução de armazenagem é comprimir ar em grandes reservatórios subterrâneos.
Mas mesmo que não seja economicamente viável armazenar horas de energia para atender às necessidades de um país, baterias podem ajudar a tornar a rede mais confiável. E a meta do Departamento de Energia não leva em conta os custos sociais das emissões de carbono, explica Jeff Dahn, que pesquisa baterias na Dallhousie University em Halifax, no Canadá. “Se houvesse um preço associado à geração de carbono, todos estaríamos usando painéis solares e pagando qualquer quantia para armazenar eletricidade”, conclui ele.

Confira o vídeo explicativo:

Fonte: www.uol.com.br

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