211service.com
ARPA-E skiču kursa enerģētikas izpētei vadītājs
Ērikam Toonam, kurš šīs vasaras sākumā pārņēma ARPA-E aģentūras grožus, ir dažas domas par to, kur vajadzētu virzīties uz enerģētikas pētniecību.
Bils Geitss un enerģētikas sekretārs Stīvens Ču uzstājas pagājušā gada ARPA-E samitā, konferencē, kas piesaista labākos zinātniekus, uzņēmējus un investorus. Kredīts: DOE/Kventins Krīgers
ARPA-E ir Enerģētikas departamenta pētniecības aģentūra, kuras uzdevums ir finansēt riskantas tehnoloģiju idejas ar potenciālu uzlabot energoapgādes drošību un samazināt enerģijas radītās emisijas. Kopš tās darbības sākuma pirms trim gadiem pētniecības aģentūra ir radījusi vairākas daudzsološas tehnoloģijas dažādās jomās, piemēram, akumulatoros, rentablā biodegvielā un efektīvākās ēkās.
Ēriks Tone, ARPA-E galvenais direktora vietnieks
Intervijā Toone, kurš pārņēma ARPA-E pirmā direktora Aruna Majumdara amatu, saka, ka viņa galvenā direktora vietnieka galvenā prioritāte ir piesaistīt augstākā līmeņa pētniekus, ar kuriem ARPA-E ir kļuvis pazīstams. Šie programmu direktori pārrauga dotāciju saņēmēju progresu, kas varētu būt uzņēmumi, universitātes vai valsts laboratorijas. ARPA-E projekti ir izstrādāti, lai tuvinātu zinātnes sasniegumus tirgum, dažu gadu laikā izveidojot pirmo prototipu vai demonstrāciju. Tāpat kā Aizsardzības departamenta aģentūra DARPA, ARPA-E programmas tiek apturētas, ja pētniecības grupa neatbilst tehniskajiem un komerciālajiem pavērsieniem.
Nākamo mēnešu laikā ARPA-E plāno veidot pētniecības programmas jomās, kurās privātais sektors vēl nedarbojas un ir potenciāls lielam veiktspējas lēcienam, saka Toone, kas ir arī Djūka universitātes ķīmijas un bioķīmijas profesore. . Programmas idejas, kas pašlaik tiek apspriestas, ir šādas:
- Ātrā uzlāde elektriskajiem transportlīdzekļiem. Akumulatoru tehnoloģija uzlabojas, un augstsprieguma līdzstrāvas uzlādes stacijas var uzlādēt elektromobiļa akumulatorus līdz aptuveni 50 procentiem pusstundas laikā. Taču tehnoloģijas, kas ļauj EV uzlādēt tikpat ātri kā benzīna uzpildīšana, ir joma, kas ir nobriedusi inovācijām, saka Toone.
- Gudra un autonoma uztveršana. Komunālie uzņēmumi jau sāk izmantot robotizētas ierīces, piemēram, fazoru mērīšanas vienības, lai uzraudzītu pārvades līnijas un meklētu bojājumus pēc vētrām. Taču Toone saka, ka sensoros un robotikā ir daudz vairāk iespēju uzlabot energoefektivitāti un uzticamību. Apkārt ir visādi gudri jēdzieni gudri putekļi vai lietas, kas izskatās kā mazi kukaiņi, kas ceļo pa ēkām, pārbauda sistēmas un sniedz informāciju, lai optimizētu enerģijas patēriņu, viņš saka.
- Labāki materiāli. Vieglie un izturīgie materiāli var ievērojami uzlabot transportlīdzekļa efektivitāti, tāpēc ir svarīgi strādāt pie labākiem sakausējumiem. ARPA-E jau ir programma, lai izpētītu alternatīvas retzemju magnētiem, jo gandrīz visi retzemju elementi tiek iegūti no Ķīnas. Bet Toole saka, ka joprojām ir nepieciešami labāki magnēti, kas ir ļoti blīvi un lēti.
- Blīvākas biodegvielas kultūras. Viens no lielākajiem izaicinājumiem, ražojot degvielu no nepārtikas avotiem, ir biomasas transportēšanas izmaksas. Toone, kurš vada ARPA-E Electrofuels programmu, ierosina veidu, kā masveidā sablīvēt ražas atliekas, piemēram, vieglu un pūkainu kukurūzas katlu, kad tās faktiski tiek novāktas, lai palīdzētu samazināt celulozes biodegvielas ražošanas izmaksas.
- Īpaši zemas cenas ūdeņradis. Ūdeņradis kurināmā elementiem ir jāražo, sadalot ūdeni vai atdalot ūdeņradi no cita avota. Dramatiski samazinot ūdeņraža cenu līdz vienam dolāram par kilogramu, tiktu novērsts viens no pastāvīgajiem šķēršļiem plašākai kurināmā elementu izmantošanai.
ARPA-E tika izveidots 2007. gadā un sākotnēji tika finansēts ar stimulu palīdzību 2009. gadā. Kopš tā laika tas ir finansējis aptuveni 200 projektus ar salīdzinoši nelielām dotācijām, parasti dažu miljonu dolāru apmērā. (Skatiet, vai ARPA-E var atrisināt enerģijas problēmas?)
Kopumā pētījumu aģentūra ir baudījusi gan demokrātu, gan republikāņu atbalstu Kongresā. Piemēram, pagājušajā gadā tās budžets tika palielināts līdz 275 miljoniem ASV dolāru pēc tam, kad 2011. gadā tas tika samazināts līdz 180 miljoniem ASV dolāru. Taču tā politiskais atbalsts prasa, lai cilvēki, kas interesējas par inovācijām enerģētikā, rūpīgi jāuzrauga.
Enerģētika un valdības loma enerģētikā kļūst par lielu tēmu prezidenta debatēs. Obamas administrācija un enerģētikas ministrs Stīvens Ču ir pārliecināti ARPA-E atbalstītāji; administrācija pieprasīja palielināt ARPA-E 2013. gada budžetu līdz 350 miljoniem ASV dolāru. Mits Romnijs enerģētiskā pozīcija piemin arī ARPA-E, sakot, ka tai jākoncentrējas uz fundamentālajiem pētījumiem.
Toone nevar paredzēt, kādā veidā ARPA-E budžets virzīsies turpmākajos gados, taču saka, ka ARPA-E gūtu labumu no konsekventa finansējuma. Piemēram, nebūtu lietderīgi, ja kāds trīskāršotu mūsu nākamā gada budžetu. Mums ir vajadzīga stabila, noturīga izaugsme, kas ļaus mums turpināt virzīties uz augšu pārvaldāmā tempā.