Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
close
Får du vores nyhedsbreve?expand_lessmail_outline
Nej tak
andre skriverogså værd at læse
brandfare.dk
via Tech Crunch 23. jul 2019 10:09 1
NASA' månekapsel er klar
Ingeniøren Blogs
  • Svend Tøfting

    Mig og min el-cykel

    Da jeg for ca. 3 år siden besøgte min cykelhandler for et få min cykel hovedrepareret fik jeg øje på en el-cykel henne i hjørnet af cykelforretningen. Rød som en Ferrari, Centermotor som en Porsche, skivebremser og trinløst gear. Ja, den blev købt på stedet….. Selv om cyklen nu er 3½ år så kan den stadig køre mellem 25 og 60 på en opladning, afhængig af hvor meget hjælp du skal have. Det gode ved kobling af centermotor i navet og trinløst gear er, at gearet kan indstilles så det giver maximalt moment og mest støtte til muskelkraften. Den stopper med at trække ved 26 km/t, og det er faktisk den hastighed jeg kan køre med uden hjælpemidler på flad vej. Så el-motoren er primært til acceleration, bakker og modvind. Den har betydet, at jeg kan cykle til arbejde uden at blive svedig. Nogle modeller starter med at trække kraftigt så snart du rører pedalerne. Her kender jeg desværre tilfælde hvor uøvede er væltet med brækkede arme til følge. Så det burde være forbudt. Motoren burde først slå til når vi kører ca. 5 km/t. Siden jeg fik min el-cykel har jeg kørt 7500 km på den. Jeg bor i Aalborg, og jeg bruger aldrig bilen mere til ture under 10 km. Cyklen er faktisk hurtigere på ture i byen. Og hvad så når det er dårligt vejr? Ja her har jeg købt en rigtig godt regnsæt – så det er aldrig dårligt vejr – bortset fra sne og isglatte veje. Og jeg føler mig rigtig som en rigtig klimatosse når jeg lader bilen stå og tager el-cyklen. El-cyklen har været min bedste investering i mange år. Jeg er sikker på frisk luft, motion og at komme frem til tiden. Og så hjælper du med at holde trængslen på vore veje nede. Hvad med at prøve ? … Fortsat god sommer.
    7 Kommentarer
  • Jakob Rosenkrantz de Lasson

    Fremtidens fleksible satellitter: Store eller mange små?

    Et af budskaberne ved dette års industrielle [Satellite 2019](https://2019.satshow.com/) konference var, som beskrevet [her på siderne](https://ing.dk/blog/fremtidens-satellitter-fleksible-re-programmerbare-226031), at satellitter i fremtiden skal være fleksible, re-programmerbare og måske dermed også billigere og hurtigere at udvikle for netop at kunne være fleksible. Konventionelle satellitoperatører arbejder derfor netop nu på sådanne fleksible satellitter. ### Fleksibilitet: Software-styrede satellitantenner Et eksempel er Eutelsats Quantum-satellit, der udvikles i [samarbejde med ESA](https://www.esa.int/Our_Activities/Telecommunications_Integrated_Applications/Quantum) og bygges af Airbus, og som Eutelsat [selv beskriver således](https://www.eutelsat.com/sites/eutelsat-internet/home/satellites/future-launches.html#eutelsat-quantum): *Using a software-based design, EUTELSAT QUANTUM will be the first universal satellite to repeatedly adjust to business requirements and operate in any geographic region in the world. In-orbit reprogrammable features will set a new standard in flexibility and will principally address markets that are highly changeable and mobile.* Fordi denne satellits antenner i vid udstrækning vil blive styret med software, kan den anvendes til forskellige typer af tjenester forskellige steder på jorden, afhængigt af hvad kunder og forbrugere ønsker. Dette står i kontrast til nuværende satellitter, som skræddersys til de tjenester og områder, som den enkelte satellit skal bruges til. Netop fordi disse er skræddersyede og speciallavede til den enkelte mission, er de ikke fleksible og kan ikke masseproduceres og genbruges. ### Fleksibilitet: Mange små satellitter En mere vidtgående ændring end en konventionel, men fleksibel satellit som Quantum, kunne være at bruge små satellitter, også kendt som SmallSats og CubeSats, i (meget) stort antal. CubeSats er små satellitter, som opbygges af 10 x 10 x 10 cm^3 enheder - den såkaldte CubeSat unit (1U) - og som derfor typisk er meget mindre og meget lettere end konventionelle satellitter. [video: https://youtu.be/dS_Q7BFGuu0] Som et eksempel sendte NASA som del af sidste års [InSight-mission til Mars](https://mars.nasa.gov/insight/) to 6U-CubeSats med, og disse leverede [data og kommunikation mellem missionens "moderskib" og jorden](https://ing.dk/artikel/cubesats-hjaelperyttere-dybe-rum-222287). Til sidste uges [AP-S/URSI antennekonference](https://2019apsursi.org/Default.asp) i Atlanta præsenterede NASA - [i en special session om netop små satellitter](https://2019apsursi.org/Papers/PublicSessionIndex3.asp?Sessionid=1015), som vi fra TICRA også bidrog til - arbejde om disse CubeSats' UHF- og X-båndsantenner. Fordi denne type satellitter er små i både størrelse og vægt, er de nemmere og billigere at sende i kredsløb, også i stort antal. Dermed kan de potentielt i stort antal opsendes og i såkaldte [konstellationer](https://en.wikipedia.org/wiki/Satellite_constellation) - med mange satellitter i lavt kredsløb omkring jorden - levere (potentielt fleksible) tjenester og dækning på jorden. ### Kapløbet er i gang Så vil fremtidens fleksible satellitter være konventionelt store og tunge, men styret af software, så de kan masseproduceres og bruges til mange forskellige tjenester og dækninger på jorden? Eller vil det blive små og billige CubeSats, der er meget simplere, men som i stort antal (hundreder eller tusinder) sammen giver forbrugere og kunder fleksibilitet? Jeg ved det ikke. Men kapløbet om at udvikle fremtidens fleksible satellitter er allerede i gang. [video: https://youtu.be/qbrjkFWWtX4]
    3 Kommentarer
  • Eskil Thuesen

    Regnemetoder og klima – CO2-prisen er 10 til 20 gange for lav

    Som en del af den [politiske forståelse](https://www.socialdemokratiet.dk/media/8582/retfaerdig-retning-for-danmark.pdf), som den nye regering bygger på, indgår at ”Hensynet til klima og den grønne omstilling skal integreres i Finansministeriets regnemodeller, og arbejdet med at udvikle grønnere regnemodeller skal sikres og udvides.” Hvad dette indebærer, er af gode grunde ikke uddybet. Men måske vil Regeringen lade embedsmændene se på, hvordan klimaeffekter prissættes i den [samfundsøkonomiske analyse](https://www.trm.dk/da/temaer/samfundsoekonomisk-analyse/samfundsoekonomisk-analyse-paa-transportomraadet), der gennemføres for store projekter på bl.a. transportområdet. Det mest nærliggende spørgsmål er selvfølgelig, hvad værdien af et ton sparet CO2 sættes til. I de [transportøkonomiske enhedspriser](https://www.cta.man.dtu.dk/modelbibliotek/teresa/transportoekonomiske-enhedspriser) er det for 2018 sat til 60 kr. pr ton. [tilføjelse 23. juli: fra 2019 er den samfundsøkonomiske udgift ændret til 150 kr pr ton] Dette er beregnet ud fra kvoteprisen i EU's kvotesystem. Det kan undre. Både fordi transportsektoren ikke er omfattet af kvotesystemet og fordi kvoteprisen ikke er særlig stabil (se figur – kilde Klimaministeriet 7. september 2018, pris i Euro pr ton). [>media:140684] Derfor har man også besluttet sig for at gå væk fra kvoteprisen – men først fra 2021, hvor værdien af CO2 gøres 3 – 4 gange højere end i dag. Indtil da vil alle samfundsøkonomiske beregninger dog fortsat ske med udgangspunkt i den (for) lave kvotepris. Den væsentligste indvending er dog, at kvoteprisen ikke siger noget om, hvilken skadevirkning, et ton CO2 udgør. Skadesomkostningen er svær at beregne. Men Det Økonomiske Råd (vismændene) har [opgjort](https://dors.dk/files/media/rapporter/2018/M18/m18_.pdf) det til 563 kr. pr ton i 2017. Med andre ord opfanger de samfundsøkonomiske beregninger som udgangspunkt kun godt en tiendedel af den faktiske skadevirkning ved udledning af CO2. Herudover er der spørgsmålet om, hvilken tilbagediskonteringsrenten, der skal anvendes. Diskonteringsrenten er den rentefaktor, der afgør nutidsværdien af fremtidige fordele og ulemper og gør, at det er muligt at sammenligne på tværs af årene. Der er nærmere beskrevet i kapitel 9 i Transportministeriets [manual](https://www.trm.dk/da/publikationer/2015/manual-for-samfundsoekonomisk-analyse-paa-transportomraadet) for samfundsøkonomiske analyse. Jo højere tilbagediskonteringsrenten er, jo mindre er nutidsværdien af en fremtidig gevinst eller ulempe. Fagligt fastlægges den som den risikofri realrente (renten fratrukket inflation for lange statsobligationer), fastlagt til 3 pct. plus et risikotillæg på 1 pct. Sidste efterår blev dette dog ændret til 2½ pct i rente – til gengæld blev risikotillægget hævet til 1½ pct. [>>media:140686] Men udfordringen med denne opgørelse er, at realrenten for statsobligationer de sidste 10 år ikke har været på dette niveau, jf. figuren til højre. Med udgangen af maj i år var renten på en 10-årig statsobligation på -0,1 pct. og med en inflation på godt 1 pct., er realrenten godt under -1 pct. [Nationalbanken](http://www.nationalbanken.dk/da/publikationer/Documents/2019/06/ANALYSE_nr.%2013_Den%20naturlige%20realrente%20i%20Danmark%20er%20faldet.pdf) vurderer, at dette er den ”new normal” i de kommende år. Med andre ord indebærer den (for) høje diskonteringsrente i de samfundsøkonomiske beregninger, at en fremtidig risiko – eksempelvis p.g.a. klimaeffekterne – får en lav nutidsværdi. Det indebærer, at en samfundsøkonomisk beregning vil prissætte effekterne lavt. Samlet set kan det opgøres som følger: Den samfundsøkonomiske analyse foreskriver en CO2-pris på 60 kr/ton og en diskonteringsrente på 4 pct. Det betyder, at nutidsværdien af at spare 1 ton CO2 i 2050 er ca. 18 kr. pr. ton [edit 23. juli: med 2019-priserne på 150 kr pr ton vil dette være 45 kr pr ton i nutidsværdi]. Men hvis man i stedet tog udgangspunkt i vismændenes opgørelse på 563 kr pr ton CO2 og en mere realistisk diskonteringsrente på 1 pct., så får vi en nutidsværdi ved at spare 1 ton CO2 i 2050 på 414 kr. pr ton. Fra min egen verden: Når vi indsætter elbusser i Movia, så reduceres CO2-udledningen hvert år i de 12 år kontrakterne gælder. Med de gældende beregningsforudsætninger vil den samfundsøkonomiske gevinst ved at spare 1 ton CO2 årligt i 12 år være knap 600 kr [edit 23. juli: med 2019-prisen vil det være knap 1500 kr]. Med mere realistiske forudsætninger, vil gevinsten være 6400 kr. Så alt i alt giver dagens regnemetoder en 10 til 20 gange lave gevinst ved at spare 1 ton CO2, end hvis mere realistiske værdier blev valgt. [Edit 23. juli: med 2019-tal er det 5 - 10 gange lavere gevinst] Det giver da stof til eftertanke.
    41 Kommentarer
  • Peter Bøggild

    Grafen i en nøddeskal

    Det todimensionale supermateriale grafen har forlængst sprunget ud af skabet og ind i markedet, og det kan være svært at orientere sig med de mange forskellige typer, egenskaber, anvendelser og produkter, hvor langt de er kommet, og hvor lang tid der går før de bliver til noget. Min ven og blog-kollega Michael Berger, der nu i mange år har styret [NANOWERK ](www.nanowerk.com)(kan anbefales), har lavet en [infographic ](https://www.nanowerk.com/infographics/graphene-infographic-large.jpg)der klarer det umulige - at give et nogenlunde dækkende og samtidigt forståeligt billede af hvad grafen er, hvad det kan, og hvad kan bruges til. Enjoy! Som et særligt Ugens Tilbud svarer jeg efter bedste evne på alle dine spørgsmål hvis der er noget der ikke er klart! Bare skriv nedenfor :)
    9 Kommentarer
  • Martin Hedegaard Petersen

    Seneste nyt fra Kapselgruppen

    Kære læsere Det er ved at være noget tid siden vi kom med lidt opdateringer i forhold til hvad der sker i kapselgruppen. For et par måneder siden udsendte vi [denne video](https://www.youtube.com/watch?v=cZ9y92BTHjQ) og siden da er vi kommet lidt videre med sæde designet. I videoen fortalte vi at vi havde fået en idé om at bruge et selesystem (lidt a-la et paraglider-sæde). Efter at have tænkt lidt videre i den retning kom vi frem til at det formegentlig vil være lidt sværere at lave et ophæng af selen som er stabilt i både X, Y og Z retningen. Vi er derfor gået over i et mere traditionelt sædekoncept som består af en ramme hvor der er sæde og ryglæn. Som vi har nævnt i tidligere blogs, så vil vores astronaut sidde i den såkaldte cannon-ball position hvor knæene er trukket så langt op under hagen som muligt. Dette vil dog nok ikke være den mest behagelige siddeposition hvis man skal sidde i kapslen i måske et par timer mens raketten bliver tanket og fyldt med LOX. Vi vil derfor se på mulighederne for at kunne have forskellige siddepositioner afhængig af hvor i missionen vi er. Hvis man f.eks. kunne sidde i en mere normal ”jeg-sidder-på-en-kontorstol” eller måske endda en let oprejst position ville det gøre ventetiden mere behagelige. En af de funktioner som sædesystemet vil have er at kunne dæmpe nedslaget af kapslen i vandet når den lander. Vi ved at vi med det design af kapslen som vi har nu, ikke vil kunne lande i vandet med lav nok impact til at vi kan sikre at astronauten ikke kommer til skade. Vi vil derfor lave et affjedringssystem som kan sikre at astronauten ikke oplever mere end 12g ved impact i hvad vi regner med, er en worse-case situation når kapslen kommer ned. De 12g kan lyde som et arbitrært tal, men det er det tal man regner med, er hvad jægerpiloter oplever når de skydes ud med katapultsæde og det er et tilfælde som mest ligner den siddeposition som vores astronaut har når kapslen lander. Nedenunder her kan man se hvordan første iteration af dette sædedesign ser ud. Rammen kommer til at bestå af aluminiumsplader, som vi vil skære ud med vores nye plasmaskærer, og vil have en række letningshuller for at holde vægten så langt nede som muligt. Et af spørgsmålene er hvor tynde plader vi kan bruge samtidig med at vi har en høj nok styrke i rammen. Det er en af de ting som umiddelbart er lidt svære at regne på, så vi vil undersøge det empirisk i stedet for. Vi vil starte med en tre mm plade og så vil vi øge stivheden af konstruktionen ved at vi vil folde kanterne af pladen op samt lave letningshullerne ”kegleformede”. Normalt ville vi lave dem med en hydraulisk presse, men da vi ikke har sådan én i værkstedet vil vi prøve at smede dem op med en han- og hunmatrice og en stor hammer (en del af de test af produktionsmetoder som er sjove at arbejde med). En af fordelene ved at designe ting i CAD er at man opdager nogle ting tidligt, som man først ville have opdaget mens man var ved at samle ting. F.eks. så viser det sig at den længde af kapslen som vi har modelleret indtil videre, er for kort. Vi kommer derfor til at forlænge kapslen med ca. 400 mm. Nu vil nogen nok sige at hvis man havde lavet sædedesignet inden man lavede vores mock-up kapsel så ville vi ikke behøve at lave ændringer nu, men ville lave det rigtigt fra starten. Og det er så problemet ved at være så få om at designe og bygge kapslen, at hvis vi skulle vente med at bygge noget før vi havde designet det hele i CAD så ville vi først kunne begynde at reelt bygge ting om et år eller to og det er ikke så motiverende. Derfor bliver det sådan en blanding af build-as-you-go og CAD-design arbejde. En af de andre sjove ting vi arbejder på i øjeblikket, er at lave 1:10 skala nedslag-i-vand-test med vores 3D printede model af kapslen. En af de interessante ting ved disse tests er at vi kan gøre brug af vores nyindkøbte mini data logger (MSR175) hvor vi vil kunne måle g-påvirkningerne på kapselmodellen ved forskellige nedslagshastigheder og ved forskellige endebundsdesign. Vi har ikke lavet nogle reelle test med denne sensor endnu, men vi har da lige leget lidt med den for at lære softwaren og sensoren at kende og nedenunder kan I se hvordan en graf kan se ud fra sensormålingerne ser ud. Mellem hvert målepunkt er der ca 0,15 ms så det giver mulighed for en masse data at analysere. Forhåbentlig vil vi kunne bruge denne sensor til rigtigt mange andre gode ting i forhold til designet af hele raketsystemet, men mere om det i fremtiden. Ad Astra Martin
    14 Kommentarer
  • Kaare Sandholt

    Og derfor er a-kraft en truet energiteknologi

    I modsætning til sol og vind, som de seneste 10 år har haft en utrolig positiv udvikling jf. [min seneste blogpost](https://ing.dk/blog/derfor-sol-vind-2020ernes-energiteknologi-227293), har A-kraften haft den modsatte udvikling og er i dag truet på livet som fremtidig energiteknologi. ## IEA specialrapport Siden min[ blogpost om a-kraft i maj måned](https://ing.dk/blog/a-kraft-bristede-droemme-226253), har IEA udgivet en [special-rapport om a-kraft](https://webstore.iea.org/nuclear-power-in-a-clean-energy-system). Selv om IEA nærmest per definition er positiv overfor a-kraft, er rapporten er en ren gyser at læse. Barrierne for ny a-kraft tårner sig op - enormt kapitalbehov og lange tidshorisonter fra beslutning til idriftsættelse øger projektrisikoen betydeling, ingen private investorer har kapital eller lyst til at investere, økonomien er yderst følsom over for projektforsinkelse, fremtidige elpriser, øgede projektomkostninger og levetid. Rapporten nævner, at andre energiteknologier generelt har meget mindre projekt-tid og kan opdeles i mindre projekter, hvilket gør dem meget mere attraktive for investorer. Selv den største offshore vindfarm er væsentligt mindre end et a-kraftværk, er opbygget i mindre moduler og kan udvikles i etaper. Også den politiske risiko fremhæves som et stort problem set fra et investorsynspunkt. Fra et økonomisk synspunkt er en levetidsforlængelse af eksisterende a-kraftværker attraktivt, mens opførelse af nye anlæg er uøkonomisk i forhold til andre teknologier, herunder sol- og vindkraft. Det er dog usikkert, om selv de eksisterende a-kraftanlæg kan overleve uden tilskud i et konkurenceudsat elmarked som i USA og i Europa. ## A-kraft ikke muligt uden støtte Konklusionen er klar: a-kraft er i dag ikke i stand til at klare sig uden betydelig støtte enten fra elforbrugerne eller fra staten. Aktuelt har Storbritanien gjort brug af en garenteret og høj elpris gennem hele levetiden for at sikre opførelsen af Hinkley Point C anlægget, der endnu er under etablering. Samtidig forventes den britiske regering i denne uge at foreslå en ny finansieringsmodel for en efterfølger til Hinkley-anlægget som lægger garantien og dermed evtuelle ekstraomkostninger over på staten og dermed skatteyderne. Derudover skulle modellen gøre det muligt at forhåndsopkræve betaling fra elforbrugerne (et system, vi også havde i elsektoren i Danmark ført markedsreformen). ## Teknologiudvikling med modsat fortegn Sammenlignet med teknologiudviklingen af sol og vind er det de samme drivkræfter, der gør sig gældende for a-kraft, blot med modsat fortegn. Det er ikke lykkedes at få gang i en serieproduktion af anlæg, som kunne muliggøre stordriftsfordele, det er ikke lykkedes at standardisere design - tværtimod har hvert nyt anlæg været “prototyper” der skulle leve op til nye krav fra anlæg til anlæg. Hertil kommer de indbyggede vanskelighed ved meget store anlæg: lange opførelsestider med risiko for betydelige forsinkelser, store budgetoverskridelser, og - meget væsentligt - ingen mulighed for modul-opbygning og færdiggørelse i etaper, som med sol- og vindkraftanlæg. Dermed har det også været svært eller umuligt at have en løbende produktudvikling, hvor nye generationer hurtigt afløser de gamle, som f.eks. er set på vindmølleområdet. ## Bedre chancer for SMEs IEA-rapporten tegner et billede af den nuværende a-kraft teknologi, så man får indtrykket af, at den står foran porten til Dantes helvede: Her lades al håb ude! Rapporten forsøger heroisk at angive veje frem for nye store anlæg, men det sker uden megen tiltro til at det vil kunne lade sig gøre. Derfor vender rapporten sig mod den gryende udvikling af små reaktorer og anlæg (Small Modular Reactors - SMEs), som ville være i stand til at komme ind i et udviklingsforløb tilsvarende det forløb som sol og vind har været igennem - med lavere kapitalbinding, mulighed for standardisering, kortere opførelsestider og hurtigere implementering af nye generationer. Disse anlæg er på et relativt tidligt udviklingstrin, og vil ligeledes kræve en betydelig støtte i det fortsatte udviklingsforløb, men perspektiverne ser i følge rapporten ud til at være bedre end for de store anlægstyper. ## Værktøj til økonomisammenligninger Læsere af kommentarsporet i det tidligere indlæg om a-kraft vil ikke kunne undgå at se en omfattende diskussion om økonomien for a-kraft sammenlignet med vind. IEA rapporten giver sammenlignende eksempler på kWh-prisen over levetiden for forskellige teknologier, både som LCOE (levelised cost of energy) og som omkostninger set i en systemsammenhæng (VALCOE). Tilsvarende sammenlignende beregninger kan findes i de rapporter jeg har nævnt i blogindlægget om sol og vind. Konklusionen er entydigt, at nye a-kraftanlæg er dyrere end nye sol- og vindanlæg, mens en levetidsforlængelse af eksisterende a-kraftanlæg burde kunne svare sig økonomisk. Rapporten illustrerer også, hvor følsom omkostningerne er over for forsinkelser, fordyrelser og faktisk levetid af anlæggene. Hvis man vil afprøve betydningen af de forskellige antagelser, herunder også antagelser om udnyttelsesgrad (eller kapacitetsfaktor), opførelsestider, levetider mv. kan det anbefales at bruge [Energistyrelsens LCOE-værktøj](https://ens.dk/en/our-responsibilities/global-cooperation/levelized-cost-energy-calculator). Det giver en konsistent beregningsmetodik, svarende til gængse konventioner for beregning af LCOE, og har samtidig mulighed for at tilføje systemomkostninger, værdien af CO2 besparelser mv. Med andre ord, et væsentligt bedre grundlag for en diskussion end en simpel betalingsrække uden hensyn til kapital-omkostninger i opførelsesperiode mv. Værktøjet er udviklet i forbindelse med Energistyrelsens aktiviteter i udlandet, men er frit tilgængelig til [download](https://ens.dk/en/our-responsibilities/global-cooperation/levelized-cost-energy-calculator) og ikke voldsomt kompliceret at bruge.
    85 Kommentarer
  • Kaare Sandholt

    Derfor er sol og vind 2020ernes energiteknologi

    Sol- og vindkraft bliver globalt den førende energiteknologi i løbet af 2020erne og er det allerede i dag på en række markeder. Det er den enslydende melding fra det seneste års rapporter om energiteknologier og energiudvikling: [IRENA’s 2018 RE Cost report (maj 2019)](https://irena.org/publications/2019/May/Renewable-power-generation-costs-in-2018), [Lazard’s 2018 LCOE rapport (november 2018)](https://www.lazard.com/perspective/levelized-cost-of-energy-and-levelized-cost-of-storage-2018/), og senest [Bloomberg New Energy Finance’s New Energy Outlook 2019](https://about.bnef.com/new-energy-outlook/). Alle rapporter konkluderer, at elektricitet fra sol og vind er billigere end el fra andre nye kraftværker, og at i løbet af 2020erne vil den være billigere end de marginale produktionsomkostninger ved eksisterende fossile kraftværker. ## Det går stærkt Det er en bemærkelsesværdig udvikling, og den er gået så hurtigt, at det har været svært at nå at justere forventning og rygmarvsfornemmelser i forhold til teknologierne. Alene fra 2017 til 2018 faldt omkostningerne med 13% i gennemsnit for solkraft og onshore vind i følge IRENAs rapport. Det betyder at vi ikke længere skal tænke på, hvordan vind og sol kan støttes med ekstrabeløb, teknologierne vil være i stand til at klare sig selv økonomisk. ## Samspil mellem politik, marked og udviklere Historien om teknologiudviklingen er på mange måder en fantastisk historie, som med al ønskelig tydelighed viser, at den gode udvikling kan drives frem i et samspil mellem forskning og udvikling, politik-bestemt markedsefterspørgsel, og dygtig indsats fra fabrikanter og udviklere. Det er altså ikke nok at hælde forskningsmidler i teknologiudviklingen, den virkelige kost-reduktion sker, når markedet er stort nok til at sikre storskala-fordele og kan forsvare en betydelig indsats for at mindske omkostningerne i hele forsyningskæden. ## Off-shore vind som case Ørsted har publiceret en[ fremragende pjece](https://orsted.com/en/Explore/Making-green-energy-affordable) om, hvordan udviklingen af off-shore vindkraft er sket gennem de seneste 30 år i netop et sådant frugtbart samarbejde mellem politikere, fabrikanter og udviklere og markedet. Tilsvarende historie kan skrives om udviklingen af solceller, fra en dyr nicheproduktion til storskala-produktion med stadigt faldende omkostninger, drevet af et (ofte stiltiende) samarbejde lande som Tyskland, Spanien og USA på efterspørgselssiden, og især Kina på produktionssiden. Læren er klar: det har været umagen værd at satse på sol og vind fra politisk side, det er i samspillet mellem politik og udvikling af hele forsyningskæden at gevinsterne hentes, og der kan skabes store og på forhånd uventede resultater ved en målrettet indsats. [Ørsteds pjece](https://orsted.com/en/Explore/Making-green-energy-affordable) kan bestemt anbefales som opmuntrende sommerferielæsning, det samme gælder de øvrige nævnte rapporter, som dog tager lidt længere tid at tygge sig igennem.
    14 Kommentarer
  • Poul-Henning Kamp

    Nyt hus, to år senere

    Det er nu to år siden vi flyttede ind i vores nye hus og en god lejlighed til at gøre mellemstatus. Det nærmeste vi kommer en egentlig reparation er at "holdemekanismen" på en af terrassedørene knækkede en forbavsende lille træskrue (3x25?) da et vindstød ruskede i døren, jeg fandt selv en anden skrue. I forhold til skybrud burde tagrenden "inde i hakket" af vinkelhuset have været dimensioneret større, men det er mest et kosmetisk problem, der sker ingen skade ved at vandet fortsætter ud over tagrenden og ned på fliserne et par gange om året. Det faste undertag gør det urimeligt omstændigt at opgradere. Vi burde nok også have sat en "rigtig" yderdør i køkkenet, det er lidt besværligt at man ikke kan lukke terrassedøren efter sig når man spiser ude på terrassen. Døren kan bare udskiftes, men så stort et problem er det altså heller ikke. Når man kommer fra gamle skæve utætte huse tager det lidt tid at lære at man skal trække solgardinerne for om sommeren hvis der ikke skal blive for varmt, men det handler egentlig mere om os end om huset. Vi overvejer dog at få lavet noget udvendig solafskærmning som samtidig kan tillade mig at færdes på sydterrassen uden at blive solskoldet. Brutto privatelforbruget er 9341 kWh/år, heraf 4995 kWh/år til jordvarmepumpen. Solcellerne producerer 4385 kWh/år og pga. mit firmas relativt konstante elforbrug er kun 45% af solstrømmen solgt, i almindelige husholdninger vil tallet være noget højere. Energirammeberegningen forudsagde 10944 kWh/år og det er bestemt indenfor usikkerheden i forhold til om de seneste to år har matchet klimanormalen. Varmepumpen måler strømmen i stikledningen således at mastesikringerne ikke overbelastes og en eller to gange på to år har denne effektbegrænsning slået til. Viktualierummet holder klimaet nu hvor der er blevet tørret igennem, ikke helt så koldt og tørt som jeg havde håbet, men bestemt besværet og udgiften værd. Største problem i dagligdagen: Tørretumbleren larmer. Alt i alt: Et par glade husejere. *phk*
    29 Kommentarer
  • Steen Garbers Enevoldsen

    Min quad styrtede: Om at overse information og at være heldig

    Lad mig lige fortælle en lille historie om et defekt batteri, en stor klovn og en flyvetur som endte med et styrt - men alligevel endte lykkeligt. Jeg spenderede weekenden i det sydfynske og benyttede muligheden for at lufte mine quads med et par smukke flyveture langs (og over!) vandet. De første par flyveture gik fint, men så skiftede jeg til min anden quad og fløj en tur ud langs vandet. Den flyvetur endte i et totalt blackout af videofeedet og dermed et styrt. De nysgerrige kan se flyveturen i videoen længere nede i denne artikel. Min umiddelbare reaktion i det øjeblik videofeedet blev erstattet med sne på skærmen var at give fuld gas. Grunden til det er, at typisk når man mister video så skyldes det at man er fløjet et sted hen hvor line of sight mellem videotransmitteren på Quad'en og modtageren på FPV brillerne er brudt. F.eks. hvis man flyver bag en bygning eller man flyver lavt hen over jorden, så sker det ret ofte. Derfor vil man ofte få videofeedet tilbage hvis man giver gas og kommer "op over forhindringen". I mit tilfælde fik jeg ikke feedet tilbage og sekunder efter fik jeg den frygtede besked fra min radio: "Telemetry lost". Det var jo ikke så godt... "Telemetry lost" betyder at radioen ikke længere har kontakt til Quad'en. Og da jeg på det pågældende tidspunkt fløj langs en tynd landstribe med hav på begge sider så var min umiddelbare tanke at quad'en dermed nok var røget i vandet. Specielt da jeg som sagt gav fuld gas uden at genvinde videofeedet tænkte jeg at det var mest sandsynligt at quad'en nu "sov med fiskene". Vi snakker i omegnen af 5000 kr incl. GoPro kamera hvilket dog er en slat at hælde i havet, så jeg var noget nedtrykt. Dernæst så ville det være enormt frustrerende at miste en quad uden at jeg kunne forstå hvad der var gået galt. Hvis jeg nu havde begået en pilotfejl, så ville jeg i det mindste have en forklaring (og mulighed for at tage ved lære). Øv altså! Men man skal jo ikke bare give op uden kamp, og selv om jeg som regel flyver med et påmonteret GoPro kamera, så er det en fast vane at tænde for mine brillers indbyggede DVR funktion. Det er nemlig præcis i de situationer hvor quad'en er styrtet at den video kan være en uvurderlig hjælp i den efterfølgende eftersøgning. Det er videoen fra mine briller som I kan se nederst i artiklen, og her kan I se at jeg flyver langs et vejstykke og heldigvis er kantpælene synlige. Så jeg talte pæle og kunne dermed pinpointe nogenlunde hvor quad'en befandt sig, da jeg mistede video. En gåtur senere stod jeg dér på vejen men kunne intet se blandt klippestykkerne eller i vandet, så jeg kravlede ned over stenene til vandkanten og søreme ikke om jeg kunne se quad'en ligge og plaske rundt på en sten lige i brændingen kun 5 meter fra der hvor jeg kravlede ned! Phew!! Det var MEGET heldigt! Vandet er meget uklart på det sted og fyldt med tang, så selv hvis quad'en havde været bare en meter ude i vandet så tror jeg ikke jeg ville kunne se den. Det næste ufatteligt heldige lykketræf er, at under styrtet blev batteriets konnektor revet ud af quad'en. Det betød at elektronikken ikke har været tændt mens det var nedsænket i saltvand. En grundig tur under bruseren og et døgns tørretid senere fungerer quad'en fuldstændig upåklageligt. Jeg måtte lige skille motorerne ad og oliere lejerne, men alt er intakt! Det er et helt utroligt held! Batteriet er selvfølgelig helt dødt. Konnektorens kontaktpunkter er fuldstændig irrede i smadder som følge af elektrolysen. Men batteriet var dødt under alle omstændigheder, for nu kommer vi til konklusionen fra Steens' haverikommision som fluks blev nedsat for at fastlægge årsagen til styrtet. Videoen fra brillerne er rigelig bevismateriale til konklusionen: [video: https://youtu.be/2hzjAxvDtig] Den grundlæggende årsag til at jeg mistede videofeedet var, at batteriet kollapsede fuldstændig og at batterispændingen dermed faldt så langt ned at videotransmitteren (og flightcontrolleren) ophørte med at fungere. I øverste venstre hjørne kan I se batterispændingen, som i starten er 16,5 V. For et fuldt opladet firecellet LiPo batteri er spændingen nominelt 16,8V, så det er nogenlunde indenfor skiven. Men ganske kort inde i flyvningen begynder spændingen at droppe signifikant. Det er naturligt at spændingen dropper kortvarigt når der trækkes stor strøm, men her sker det ved ganske rolig flyvning og allerede 12 sekunder inde i flyvningen dropper spændingen under 14 V som er den spænding man typisk lander ved (efter 3-5 minutter alt afhængig af flyvestil). Jeg tester altid mine batterier før flyvningen med en batteritester og det så fint ud, men en batteritester måler spændingen over de enkelte celler ubelastet, hvilket for et sundt batteri er en fin indikator for den tilbageværende kapacitet. I dette tilfælde tror jeg at batteriet var defekt og opgav ævred så snart det blev belastet. Men nu kommer vi til den anden primære årsag til styrtet: Mig! Hvordan i alverden kunne jeg overse at spændingen faldt kritisk? Al informationen er jo til rådighed i videoen som var præcist hvad jeg kiggede på under flyvningen. OSD'et advarer mig endda gennem hele forløbet med blinkende tekst midt i synsfeltet om at spændingen er for lav. Vi kan selvfølgelig bare slå det hen med at jeg er stæreblind, men jeg synes faktisk det er værd at spendere lidt tid på at fundere over hvordan man kan misse så åbenlyse indikationer på at den er helt gal. Havde jeg blot bemærket det, så ville jeg ganske udramatisk kunne have landet quad'en i rigelig tid før katastrofen indtraf. Jeg tror der er to primære årsager til at det gik galt for mig i dette tilfælde. For det første så var jeg meget fokuseret på selve flyvningen. Det var et nyt sted jeg fløj og der var lidt urolig sidevind som gjorde at en måske lidt større del af min opmærksomhed var dedikeret til selve flyvningen. Men den primære årsag til at jeg ignorerede den blinkende advarsel (og jeg bruger helt bevidst ordet "ignorerede" her) er, at jeg er vant til at se den advarsel uden at det betyder at situationen er kritisk. Den batteriadvarsel som blinker i midten af OSD'et er en standardindstilling i flightcontrolleren der bruges til at indikere at det nu er tid til at lande. Den er sat til at blinke når cellespænding går under 3,6V, svarende til 14,4 V batterispænding. Selv i starten af en flyvning kan batterispændingen sagtens dykke under den værdi, når man f.eks. lavet et loop, hvor der gives fuld gas i bunden for at rette op. Der er tale om voldsomme strømme på sådan en quad! Her kan I se post-flight data fra en flyvetur hvor strømmen i spidsbelastningen var 116 A, og spændingen dermed kortvarigt har dykket helt ned til 10,9 V. Derfor har jeg "vænnet mig" til at få den slags advarsler under flyvningen, og min teori er, at da jeg kun var få sekunder inde i flyvningen har jeg ubevidst frasorteret informationen som irrelevant, fordi jeg "ved" at det først er senere i flyvningen at jeg skal være opmærksom på batteriniveauet. Så hvad skal jeg gøre ved det? Der er ingen tvivl om at jeg de næste flyvninger helt automatisk vil være mere opmærksom på batteriwarnings, men det er lige så sikkert at jeg vil 'glemme det' igen efter en bunke flyvninger hvor der ikke har været problemer. Så et eller andet aktivt må der gøres. Jeg vil egentlig helst ikke pille ved funktionen som den er i dag, for den virker helt perfekt for normale/ikke-defekte batterier. Så jeg tror at den rette løsning er at tilføje en helt separat alarm som kun trigger ved kritiske batterispændinger (= defekte batterier), så jeg VED at når den alarm udløses så er det alvor. Dernæst så vil jeg ikke tilføje alarmen i mit OSD som allerede er fyldt med masser af information. Jeg vil bruge min sender i stedet. Den er baseret på et opensource system kaldet OpenTX og der er ekstrem stor fleksibilitet som muliggør programmering af den slags. Så min plan er, at lave en alarm som kun trigger når batterispændingen falder ned på 3 V per celle, svarende til 12 V på et 4S, og som kun trigger hvis spændingen har været dernede i 4 sekunder. Det burde frasortere falske alarmer som følge af aggresiv flyvning. Alarmen kan programmeres til at læste aktuel spænding højt for mig. Eneste andre audio advarsler jeg får fra min sender er hvis sendestyrken er kritisk lav eller helt væk som jeg beskrev i starten af denne huistorie. Derfor er jeg vandt til at når min sender taler til mig så er jeg på spanden. Kigger vi på min konkrete flyvning/styrt, så ville denne alarm have givet mig ca. 13 sekunder til at reagere. Ikke alverden men rigeligt til at komme ind over land og foretage en kontrolleret landing. Nå det var en lille historie fra hvad jeg går og dimser med her i sommervarmen. Håber I nød den, og mon ikke der kommer et par regnvejrsdage i den nærmeste fremtid hvor jeg har en god undskyldning for at smutte ned i kælderlabbet og dimse. Jeg tror i hvert fald jeg kunne have glæde af at designe et testapparat til mine LIPO batterier. Det er jo ret beset bare en justerbar dummyload med en lille mikrocontroller til styring, så jeg kan plotte spændingen over tid ved en konstrant strøm belastning. Kan I allesammen have en rigtig god sommer!
    22 Kommentarer
  • Lia Leffland

    Investeringer i forskning skal sikre vækst og velfærd

    Tillykke til Mette Frederiksen med jobbet som landets nye statsminister. Det bliver spændende at følge, hvordan den nye regering vil sikre fortsat vækst og arbejdspladser i Danmark, der blandt andet via eksportindtægter kan være med til at finansiere og indfri mange af de løfter, der blev givet under valgkampen. Indtil videre er det eneste, vi har at forholde os til, det såkaldte ’[politiske forståelsespapir](https://ufm.dk/ministeriet/regeringsgrundlag-vision-og-strategier/regeringen-mette-rasmussens-forstaelsespapir/retfaerdig-retning-for-danmark_2019-06-25_endelig.pdf)’ mellem S og de tre støttepartier, SF, Radikale Venstre og Enhedslisten, der skal udgøre rammen for regeringens arbejde i de kommende fire år. Her skal den nye regering have ros for de høje ambitioner om at ville sætte endnu mere turbo på Danmarks grønne omstilling. På det punkt har man i tråd med valgkampens altoverskyggende tema – den globale klimakrise – udstukket en ekstremt ambitiøs udmelding om at indføre bindende klimamål, så Danmark i 2030 skal have reduceret sit udslip af CO2 med 70 pct. i forhold til 1990. Netop produkter og løsninger, der fremmer den grønne omstilling, er en dansk styrkeposition, som er med til at skabe både arbejdspladser og eksportindtægter. Danske teknologivirksomheder er blandt andet globalt førende indenfor vand, miljø og energi, og den position skal ikke bare fastholdes, den skal helst udbygges, så vi som samfund kan blive ved med at finansiere vores velfærd. Og så danske teknologiske løsninger kan bidrage til CO2 reduktion ikke bare for Danmarks 5,7 mio. indbyggere - men for klodens mere end 7 mia. mennesker. Men det sker ikke af sig selv. Det kræver massive investeringer i forskning, især på det tekniske og naturvidenskabelige område, som er det mange vækstvirksomheder efterspørger. De ved nemlig godt, at for deres forretning er viden – her forstået som medarbejdernes uddannelsesniveau og videnssamarbejder mellem virksomhederne og forskningsmiljøer. I ATV har vi i den nylige rapport ’[Danmarks nye vækstlag](https://atv.dk/sites/atv.dk/files/media/document/ATV%20Danmarks%20nye%20v%C3%A6kstlag%202019%20WEB_0.pdf)’ kortlagt og analyseret vækstkurverne for landets vækstlag af såkaldte Science & Engineering-virksomheder (S&E) og benchmarket dem op imod øvrige danske virksomheder. Rapporten udkom i maj i år, og dens konklusioner er så overbevisende, at de bør være et strategisk pejlemærke for den nye regerings vækstpolitik og indgå som en afgørende komponent i strategien for den grønne omstilling. Kort fortalt er S&E-virksomheder kendetegnet ved, at de i særlig høj grad baserer deres forretning på STEM-kompetencer (Science, Technology, Engineering, Mathematics) og på samarbejde med landets forskningsmiljøer. Benchmarket op imod andre vækstvirksomheder vokser S&E-virksomhederne langt hurtigere, omsætter for langt mere, eksporterer langt tidligere og ansætter langt flere medarbejdere. Med andre ord er investeringer i teknisk forskning en ren ’win-win’, som vi som samfund ikke har råd til at ignorere. Til gengæld er det en smule bekymrende, at den nye regering ifølge sit ’forståelsespapir’ ikke ser ud til at prioritere investeringer i forskning højere. Her skriver man en kende defensivt, at man vil sigte mod det såkaldte Barcelona-mål, der tilsiger, at de offentlige investeringer i forskning skal udgøre mindst 1 pct. af BNP. Hvis vi skal sikre de potentialer, der er i en teknologisk og grøn omstilling, skal andelen som minimum hæves til 1,5 pct. Andre videnstærke regioner satser stærkt på forskning og teknologiudvikling. Vi skal gøre det samme, hvis Danmark og danske højteknologiske virksomheder ikke skal hægtes af i det globale kapløb. Det er et synspunkt, som jeg og ATV deler med blandt andre Dansk Metal, Dansk Industri og Ingeniørforeningen IDA. Så mens Mette Frederiksen forhandlede sit alternative regeringsgrundlag på plads, indgik vi i ATV sammen med repræsentanter fra de tre organisationer derfor en aftale om en forskningsalliance, hvor vi sammen vil kæmpe for flere midler til teknisk og naturvidenskabelig forskning. For kun ad den vej kan vi skabe og fastholde arbejdspladser i Danmark og samtidig gøre noget for klimaet og den grønne omstilling.
  • Thomas Pedersen

    Nitrogen-fordamper

    Kære læsere, I sidste uge fik vi en dejlig stump med posten. Den er fra [PH Spaanteknik](https://phspaanteknik.dk/) som endnu engang har hjulpet os med noget CNC bearbejdning. Denne gang er det Jakob der har brugt en del timer på at hjælpe os, tusind tak for det! *Manifold fræset i rustfast 304 hos PH Spaanteknik.* Men hvad har Jakob så fræset til os? Jo, han har faktisk lavet den første prototype på noget der skal sidde i vores Spica-raket. Det er en lækker gasmanifold i rustfast stål (304). Som det tydeligt ses, så er den fra starten tegnet med henblik på CNC fræsning. Det ville have krævet ret mange forskellige opspændinger på rundbordet på vores egen lille Deckel fræser at lave det der. Og hvad skal den så bruges til? Ja, det er næppe særlig nemt at se, men den er til varmeveksleren på Spicas BPM100 motor. Som I nok husker så fløj Nexø II med en 300 bar helium tank, som vi brugte til at holde trykket oppe i brændstoftankene. Tanken var at gøre det samme på Spica. Men med ca. 2.400 liter brændstoftanke, så skal der bruges rigtig, rigtig meget trykgas. Hvis vi skal op på 20 bar i tankene, så skal vi bruge ca. 48.000 standard liter (SL) gas. Nexø II havde 600 SL helium om bord, så der skal bruges en del af de dyre komposittanke, hvis man går den vej. Så vi prøver noget lidt smartere. Ideen er er tage trykgassen med på flydende form i stedet. Vi har også tidligere set at nitrogen er udmærket at tryksætte med, så vi skifter ved samme lejlighed fra helium til nitrogen. Nitrogen har en udvidelsesfaktor på ca. 700 fra væske til gas, så de 48.000 SL kan altså medbringes i form af 68,5 liter flydende nitrogen. For at gå fra flydende nitrogen og til gas skal der naturligvis tilsættes noget energi (varme) men det har man ofte ret meget af i en raketmotor. Den lækre løsning er altså at tage varme ud af motoren til at fordampe nitrogen. Det giver dog et kompliceret samspil mellem motor og tryksætningssystem og ikke mindst så giver det er tryksætningssystem som kun kan testes ved en fuld motortest. Så langt vil vi ikke gå. Vores system vil i stedet bestå af en separat brænder, som giver den nødvendige varme til at fordampe nitrogen. Og når vi nu alligevel er i gang med at varme, så varmer vi gassen yderligere op, så den ”fylder noget mere” og hiver derved ikke blot en faktor 700 i udvidelse ud af nitrogen men nærmere en faktor 1000. Dermed ryger vi ned og skal blot bruge omkring 50 kg nitrogen til at drive brændstoffet med. Med en brændtid på lige omkring 50 sekunder, hvis vi kører fuld skrald hele vejen til MECO, så skal vi altså fordampe 1 kg nitrogen per sekund. Og derudover vil vi også gerne varme det op til 100 grader eller så. Det giver sammenlagt et energiforbrug på 500 kW. Ethanol har en brændværdi på omkring 30 MW/kg. Vi fortynder vores med 25% vand, så brændværdien er nok kun omkring 22 MW/kg. Skal vi hive 500 kW ud af sådan en brænder skal vi i runde tal brænde 20 gram brændstof i sekundet. Nu opnår vi selvfølgelig ikke fuld omsætning fra brændværdi til afsat effekt i den flydende nitrogen og netop effektivitet er sådan noget vi nemmest tester os til. Ud fra ovenstående er det dog næppe særlig klart hvordan manifolden indgår i sådan en brænder og varmeveksler, så lad os tage et kig på Thomas Madsens design i Solidworks. Først et kig på det samlede system. Vi ser her selve brænderen i midten og to varmevekslere. Det hele passer naturligvis indenfor Spicas diameter på 950 mm. At der er to varmevekslere skyldes at der er én til brændstoftanken og én til LOX-tanken, så man kan styre deres tryk individuelt. Tager vi et kig inden i den ene varmeveksler ser men et mindre virvar af rør. I disse rør vil nitrogenen løbe frem og tilbage omkranset af varmevekslerens yderkappe. Der er 70 meter rør inden i hver varmeveksler! Og så kommer vi endelig til manifolden. I den ene ende af hver varmeveksler sidder der nemlig sådan en manifold, som simpelthen blot lader nitrogen strømme fra ét sæt rør og til det næste sæt rør på en tur mere gennem varmeveksleren. På den måde får vi det nødvendige overfladeareal der skal til for at fordampe og varme 1 kg nitrogen per sekund. I de kommende par uger står den altså på TIG-svejsning til den helt store guldmedalje, når manifolden skal svejses til alle rørstykkerne. Det bliver et mindre kunstværk til sidst og det bliver super spændende når vi kommer til at teste den. Som det ses er der ikke andet køling i systemet end den varme nitrogenen optager. Det betyder at under drift så bliver både brænder og varmeveksler formentlig rødglødende. Det bliver et ganske spektakulært syn. Den kan i første omgang drives via BPM5 teststanden, om end dens brændstoftanke er voldsomt overdimensionerede til formålet. I første omgang vil vi nok vælge at køre vand igennem varmeveksleren fremfor nitrogen og blot måle vandets exittemperatur. Men hurtigt derefter skal vi have den testet med nitrogen.
    15 Kommentarer
  • Peter Bøggild

    Virtual Reality nanoelektronik: hvad hvis jeg sætter et atom lige der?

    Nanomaterialer er nøglen til mange af de teknologier vi skal leve af, og som vi skal mestre hvis vi vil klare de udfordringer verden står overfor lige nu. Et af problemerne er at atomer, molekyler og nanostrukturer er så små at selv erfarne forskere har svært ved helt at begribe det. Vi arbejder til daglig med at opfinde og fremstille nanoelektronik, og vi ved at placering af et enkelt atom kan have stor betydning for egenskaberne. Når vi laver eksperimenter med grafen og andre nanomaterialer i virkelighedens laboratorium, ser vi ofte tegn på at den mindste grad af uorden kan have store konsekvenser. Omvendt er kontrol af de atomare strukturer også nøglen til at skræddersy egenskaberne. Det er bare uhyre kompliceret at gætte sig til lige præcis hvordan ; det er vanskeligt at udvikle en "intuition" for ting der 1 milliard gange mindre end et menneske. For at kunne forudsige hvordan struktur og virkemåde hænger sammen, har vi på DTU specialiseret os i meget effektive og avancerede beregningsmetoder, der kan levere resultater på langt kortere tid end hidtil. Det har vi udnyttet til at lave et Virtual Reality system, hvor vi ikke bare kan sætte atomer sammen med "hænderne", men også - i realtime - lave kvanteberegninger af den elektriske strøm. Vi får instant feedback på de ændringer vi laver af nano-komponenterne. De første 2 minutter af videon nedenfor er highlights (for de travle)... derefter forsøger Niels, Mads og mig at forklare og vise hvad det går ud på i lidt flere detaljer. [video: https://youtu.be/_tIIjYkpzHw] Forestil dig at du er 3 nanometer høj, og kan vælge atomer fra et stort katalog (også kaldet den periodiske tabel). Du sætter dem sammen i dit atomlaboratorium og opbygger en elektrisk komponent af kulstofatomer. Nu får du lyst til at eksperimentere med at ændre atom-strukturen. Du finder et fluor atom frem og sætter det nær kanten. Dette ændrer elektronskyen og de elektriske egenskaber. Aha. Hvad nu hvis det sidder i midten. Hvad nu hvis vi sætter flere fluoratomer på? Hvad hvis vi blander med oxygen? Efterhånden får vi opbygget en barriere, som elektronerne er nødt til at springe (tunnellere) igennem. Du kan eksperimentere, flytte rundt, studere hvad uorden gør, og hele tiden kan du se resultatet - hvordan din ledning, eller transistor, opfører sig elektrisk. Vi arbejder nøjagtigt med dette - fluor og oxygen atomer på grafenkomponenter - på DTU for tiden, i håbet om at kunne lave bedre transistorer og sensorer. I vores VR system kan vi eksperimentere med strukturerne på en helt, helt anden måde end vi er vant til. Og tanken er at det ikke bare er os, der skal bruge VR Nanolaboratoriet. Mads Brandbyge og jeg håber på give børn, unge og andre mulighed for at **erfare **nanoverden istedet for bare at høre om den. Det er en helt speciel oplevelse at mærke hvor hurtigt avancerede koncepter som atomer, molekyler og nanoelektronik giver mening, når man selv får fingrene i maskineriet, og vi tror at denne slags redskaber kan gøre en kæmpe forskel. Vi har indspillet en lille film hvor vi fortæller om projektet, og Niels Pichon (som har programmeret og designet systemet) demonstrer hvor langt han er nået sammen med hjælp fra en anden dygtigt studentermedhjælper, Joachim Sødequist. Jeg kan forestille mig at et sådant system kan blive en hjørnesten i at give børn, unge og voksne en form for intuitiv forståelse - en oplevelse - af at være budt velkommen i Nanoland, som pludselig er noget de selv kan arbejde med. Samtidigt er det vores ambition at beregningerne skal være "state of the art", og give **rigtige** resultater. Vi tror på at også erfarne forskere kan få meget ud af at arbejde med nanostrukturer i vores "værksted". Der skal to ting til for at gøre de virkeligt tunge beregninger mulige: (1) supereffektive algoritmer og koder til de avancerede beregninger som de Mads Brandbyge og kolleger udvikler og (2) supercomputing on demand. Vi har allieret os med Oracle, som har givet os adgang til at bruge deres scientific cloud. På denne måde kan vi på et splitsekund påkalde relativ kraftig computerkraft med meget lav "latency", hvilket er krav for at kunne levere "real time" VR. Vi er nu igang med at teste hvordan "ikke-eksperter" reagerer på systemet. I første omgang vil vi gerne lave en version af systemet der kan bruges til undervisning i skoler, gymnasier og universiteter. På sigt vil vi bruge det til at vise alle jer derude (og jeres børn) at den atomare verden ikke er hverken fjendtlig eller kedelig, men både spændende og en vigtig nøgle til mange af de teknologiske løsninger, samfundet mere end nogensinde før har brug for indenfor elektronik, sensorer, biotech, energi og klima. Kunne du selv tænke dig at prøve?
Sektioner