Новые технологии борются с энергетическим вампиризмом девайсов и систем

Энергия «подкапывает» из всех девайсов, пользуемся мы ими или нет, как вода из неисправных кранов. В Европе потери энергии от устройств в режиме ожидания сравнимы с энергопотреблением Австрии, Португалии и Чехии вместе взятых. Часть электричества пропадает из-за недостаточной эффективности микросхем. Новейшая электроника уже позволяет сводить подобные утечки к минимуму, а лет через 15-20 ученые надеются покончить с «энергетическим вампиризизмом» и устроить энергетическую революцию.

Так, внутренним климатом Центра устойчивого строительства Касселя управляет энергосберегающий компьютерный алгоритм. Он, в частности, планирует, когда включать и выключать кондиционеры, исходя из прогнозов погоды. Энергия экономится также благодаря солнечной энергии и естественной вентиляции.

Согласно пояснениям эксперта в области термодинамики Технического университета Крита Димитриоса Роваса, при сильном ветре часть комнат охлаждается быстрее из-за утечек тепла на улицу. Система Центра устойчивого строительства предсказывает необходимость большей энергии в конкретных помещениях и зонах в определенное время и оптимизирует ее распределение, предварительно охлаждая или обогревая эти помещения, по возможности используя энергию солнечных батарей.

Система следит за помещениями с помощью датчиков температуры, влажности, уровня углекислого газа, учитывает количество людей, графики их работы и обеспечивает достаточный комфорт при минимальных затратах энергии.

Алгоритм разработан в рамках европейского проекта, объединившего ученых пяти стран. Он управляет энергоснабжением через распределенную компьютерную сеть, передающую команды локальным устройствам. К примеру, командует опустить жалюзи.

Пользователи могут в любое время проверять показания датчиков, корректировать условия со своих планшетов или смартфонов.

У Центра энергетических исследований университета Аахена более широкий масштаб. Он работает как гигантский холодильник. Для поддержания нужных температур в лабораториях, многофункциональных офисах и конференц-залах здесь используются подземные запасы энергии и воды. В 16 теплообменных скважин по 100 м закачивается теплая вода и затем выкачивается холодная. Компьютерные программы используют для оптимизации температуры проходящей через трубы в потолке воды все доступные источники. Геотермальные источники, излишнее тепло серверных центров, солнечные панели снабжают энергией систему кондиционирования. Охлажденная или, наоборот, нагретая вода распределяется по всему зданию.

В недалеком будущем, по прогнозам экспертов, дома будут адаптироваться к потребностям и привычкам их обитателей, заранее меняя атмосферу и температуру, когда они приходят с работы, уезжают в отпуск и т. п.

Еще один европейский проект борется с «энергетическим вампиризмом» девайсов – от мобильников до суперкомпьютеров, устраивающих утечки даже в режиме ожидания.

В Цюрихе специалисты IBM Research в сфере наноэлектроники работают над новым типом транзисторов – так называемыми туннельными. Ученые надеются, что их разработка поможет решить проблему «протекания» современных транзисторов.

Транзисторы работают как водопроводные краны, позволяя току протекать. Туннельным транзисторам должно будет требоваться гораздо меньшее напряжение. Цель ученых – снизить энергопотребление компьютерных чипов на 90% и свести его практически к нулю в режиме ожидания. При такой энергоэффективности многие девайсы смогут обходиться вообще без электрозарядки, им будет достаточно черпать энергию из окружающей среды. Это может привести к революции в таких сферах, как связь, здравоохранение, безопасность и т. п. Добиться поставленных целей ученые надеются лет через 15-20 лет.