به نقل از «ساعت24»

فناوری استفاده از انرژی جزر و مد

تاریخ انتشار: ۸ خرداد ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۳۴۶۸۴۸۷

این فناوری قادر خواهد بود هر سال ۱.۶ گیگاوات ساعت برق تولید کنند.در دریاچه استرانگفورد در ایرلند شمالی تغییرات جزر و مد تا حدود چهار متر هم می رسد و سرعت آن بطور متوسط ۱.۴ متر در ثانیه است. در نتیجه اینجا مکان مناسبی برای آزمایش نمونه اولیه ابزاری است که محققان اروپایی طرح موسوم به «پاورکایت» برای تبدیل انرژی جزر و مد به الکتریسیته طراحی کرده اند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این پیش نمونه شبیه یک هواگرد است که به زیر آب فرستاده می شود.هی وبستبرگ، مهندس ارشد شرکت سوئدی «مینستو» که با این طرح همکاری می کند، درباره نحوه کار این نمونه اولیه می گوید: «این یک بادبادک (هواگرد) به بستر دریا می چسبد. در پدیده جزر و مد یک نیروی بالابرنده و حرکت آب به سمت جلو را داریم. در نتیجه پیش نمونه ما در کف دریا شروع به حرکت می کند و به خاطر بالهایش سرعت می گیرد. به این ترتیب توربین شروع به چرخیدن می کند و الکتریسیته تولید می شود.»محققان در واقع می خواهند بدانند پیش نمونه آنها تحت چه شرایطی بیشترین میزان انرژی الکتریسته را تولید می کند و عمق، حرکت و جهت حرکت آب در جریانهای جزر و مد چه تاثیری بر انرژی تولید شده دارد.نیل لافلین، مهندس نرم افزار در این باره می گوید: «سرعت جزر و مد در اعماق و ارتفاعهای مختلف آب، متفاوت است که می توان آن را اندازه گرفت. می توانیم پارامترهای مختلف را تغییر بدهیم و کاری کنیم که این هواگرد زیر آبی در جاهایی زیر آب حرکت کند که جزر و مد بیشترین سرعت را دارد.»این وسیله با مواد سبک ساخته و از نظر هیدرو دینامیک طوری طراحی شده که زیرآب خود را با جریانهای جزر و مد هماهنگ می کند. وستبرگ در این باره می گوید: «هدف این نیست که کایت زیردریایی قادر باشد با بیشترین سرعت حرکت کند. هدف این است بیشترین میزان انرژی الکتریسیته را تولید کنیم. اگر با سرعت خیلی بالا حرکت کند، سیستم تحت تنش زیاد قرار می گیرد و ممکن است چیزی قطع شود یا بشکند در نتیجه باید سرعت بهینه را پیدا کرد‎ که هم برق کافی تولید شود و هم خرابی کمتر شود.»آزمایشهایی در مناطق حفاظت شده ای که مملو از فک (سگ دریایی) است در جریان است. دانشمندان سکویی ساخته اند تا با امواج سونار بتوانند حرکت جانوران دریایی را دنبال کنند و بدانند این جانوران به بادبادکهای زیر آبی چه واکنشی نشان می دهند.نانسی سسیلیا زامبرانو، یکی از مهندسان این طرح می گوید: «در حال حاضر مشغول نوشتن نرم افزار برای این سیستم هستیم. باید بتوانیم اشیاء مختلف را تشخیص دهیم و بتوانیم موجود دریایی را از شی ء بیجانی که جزرومد به همراه آورده است فرق بگذاریم.»هدف این است که بادبادکهای ۱۲متری خیلی بزرگتری ساخته شود. هر کدام از اینها برای این طراحی شده اند که هر سال ۱٫۶ گیگاوات ساعت برق تولید کنند.سالومونسون، هماهنگ کننده طرح «پاورکیت» می گوید: «ما مشغول بررسی طراحی فعلی همه چیز هستیم از توربین گرفته تا الکترونیکِ مدارهای قدرت و انتقال الکتریسیته به ساحل. تلاش می کنیم عملکردشان را بهتر کنیم وهزینه برخی از این قطعات را کاهش دهیم.»

منبع: ساعت24

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.saat24.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ساعت24» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۳۴۶۸۴۸۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

چالش‌های زیست‌محیطی در توسعه هوش مصنوعی

هوش مصنوعی مولد نگاه نوآوران و کارآفرینان را به خود جلب کرده است و آنها به‌خوبی می‌دانند که چنین فناوری می‌تواند چه تغییرات شگفتی در جهان کنونی خلق کند. بااین‌حال، در پشت‌صحنه چنین تکنولوژی، چالش‌های مهمی نهفته است که می‌توانند تهدیدی برای پیشرفت آن باشد و منجر به ایجاد بحران‌های جهانی انرژی شود. با حضور هرچه بیشتر هوش مصنوعی در تاروپود صنایع مختلف، نگرانی‌ها در مورد به‌کارگیری بی‌رویه انرژی توسط هوش مصنوعی و عدم پایداری آن افزایش یافته و کارشناسان رویکرد‌های متفاوتی برای حل این معضل پیشنهاد می‌دهند.

دیتاسنتر‌های (Data centers) توسعه‌یافته توسط غول‌های فناوری مانند آلفابت، مایکروسافت و آمازون که به‌منظور ارائه خدمات ابری استفاده می‌شوند، تنها حدوداً ۱ الی ۲ درصد از مصرف انرژی جهانی را به خود اختصاص داده‌اند. همچنین این شرکت‌ها هم‌زمان با افزایش میزان کارکرد سیستم‌ها، بهره‌وری انرژی را در این مراکز بهبود بخشیده‌اند و با سرمایه‌گذاری عظیم در بحث انرژی‌های پاک، اثرات زیست‌محیطی دستگاه‌های خود را کاهش داده‌اند. البته لازم به ذکر است که تلاش‌های این شرکت‌ها برای تقویت سیستم‌ها و بهره‌وری مفید انرژی همچنان ادامه دارد. 

هوش مصنوعی

بااین‌حال، ظهور هوش مصنوعی مولد چالش‌های جدیدی را ایجاد کرده است. برای مثال، پردازشگر‌های گرافیکی (GPU) در ChatGPT، انرژی زیادی را مصرف می‌کنند و طبق گفته «کریستوفر ولیس» از کمپانی Equinix (شرکت اجاره‌دهنده دیتاسنتر)، یک سرور استاندارد با مقیاس بالا، پیش از حضور هوش مصنوعی حدود ۱۰ الی ۱۵ کیلووات انرژی مصرف می‌کرد، درحالی‌که این رقم با حضور هوش مصنوعی به ۴۰ الی ۶۰ کیلووات در هر رَک (rack) افزایش می‌یابد؛ البته مصرف بالای انرژی محدود به محاسبات دستگاه‌ها نیست و سیستم‌های خنک‌کننده نیز برای رک‌های GPU‌ها به انرژی قابل‌توجهی نیازمندند. همچنین استفاده از مدل‌های زبانی مانند GPT-۴ در زمینه‌های گوناگون، از تحقیقات گرفته تا فعالیت‌های خلاقانه تولید محتوا، می‌توانند به افزایش بیشتر فشار در شبکه منجر شوند. (به عنوان مثال، یک سرچ ساده در ChatGPT می‌تواند ۱۰ برابر بیشتر از جستجو در گوگل انرژی مصرف کند.)

آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید میزان مصرف انرژی دیتاسنتر‌ها تا سال ۲۰۲۶ ممکن است به ۲ برابر میزان دو سال پیش افزایش یابد و انتظار می‌رود که طی این بازه زمانی، این دستگاه‌ها یک‌سوم مصرف انرژی ایالات‌متحده را به خود اختصاص دهند. همچنین «رنه هاس»، مدیر اجرایی آرم (Arm)، طی گفتگو با وال استریت ژورنال بیان کرد که تا پایان دهه فعلی میلادی، دیتاسنتر‌های هوش مصنوعی می‌توانند تا ۲۵ درصد کل برق آمریکا را به خود اختصاص دهند؛ البته وی درحالی این ادعا را مطرح کرده که مصرف فعلی این سیستم‌ها حدود ۴ درصد یا کمتر است. 

پیچیدگی‌های مصرف انرژی در آمریکا 

ظهور هوش مصنوعی مولد هم‌زمان با ایجاد فرصت‌های اقتصادی متعدد، مصرف انرژی بالایی را هم می‌طلبد؛ درحالی‌که کاربران و سرمایه‌داران رؤیای استفاده حداقلی انرژی را در سر دارند. این تفکر در سایر بخش‌ها نیز قابل مشاهده است. برای مثال، بسیاری از مشتریان می‌خواهند انرژی خودروهایشان زیرو کربن (بدون کربن) باشد و منابع دیگری را برای انرژی دستگا‌ه‌هایشان جستجو می‌کنند. 

از طرفی، گسترش شبکه‌ها دیگر چالش پیش‌روی کمپانی‌هاست. علی‌رغم حمایت کاخ سفید، ساخت سریع ظرفیت‌های تجدیدپذیر جدید برای شرکت‌ها آسان نیست و آنها از مشکلات متعددی در زنجیره تأمین رنج می‌برند. طبق برخی محاسبات، تحویل ترانسفورماتور‌ها سه سال طول می‌کشد و همین‌طور افزایش هزینه پروژه‌های بادی و خورشیدی، تأمین مالی آنها را دشوار ساخته است.

چه باید کرد؟ 

شکی نیست که ادامه وضعیت فعلی، بحران‌های زیست‌محیطی و انرژی متعددی را رقم خواهد زد؛ درنتیجه صنعت حال‌حاضر به راه‌کار‌های نوآورانه و خلاق نیاز دارد. یکی از رویکرد‌های احتمالی، بهبود بهره‌وری پردازشگر‌های گرافیکی است. درحال‌حاضر انویدیا به‌عنوان تأمین‌کننده عمده قطعات در این زمینه، ادعا کرده که بهره‌وری لازم را در جدیدترین سرور‌های هوش‌مصنوعی خود اعمال کرده است و این روند را ادامه می‌دهد. بااین‌حال، ساخت تراشه‌های کارآمدتر می‌تواند به افزایش مصرف انرژی ختم شود و دوباره مشکل ایجاد کند. 

«آرون دنمن» از شرکت Bain، پیشنهاد می‌کند که مدعیان حوزه فناوری از منابع مالی خود برای کمک به شرکت‌های حوزه برق جهت رفع محدودیت‌های این شبکه خرج کنند. او با اشاره به افزایش تقاضا برای مصرف انرژی در زمان‌های اوج مصرف، از الزام بهره‌مندی از نیروگاه‌های پشتیبان آماده گفت. بااین‌حال، این نیروگاه‌ها احتمالاً با گاز طبیعی کار می‌کنند که با اهداف زیست‌محیطی شرکت‌های بزرگ در تضاد است.

کمبود احتمالی انرژی‌های تجدیدپذیر هزینه‌هایی را به‌همراه خواهد داشت. علی‌رغم عدم آشنایی با نحوه درآمدزایی از هوش مصنوعی، مردم می‌دانند که حضور پردازشگر‌های گرافیکی سدی بزرگ در بهره‌وری انرژی محسوب می‌شوند. اگر هزینه‌های انرژی افزایش یابد، توسعه هوش مصنوعی و فناوری‌های نوین نیز با اختلال روبه‌رو خواهد شد. از طرفی دیگر، «سم آلتمن» و همکارانش در OpenAI، به‌کارگیری شکافت هسته‌ای را به‌عنوان یکی از راه‌های تأمین انرژی مصرفی سیستم‌های هوش مصنوعی در سر دارند. بااین‌حال، باید منتظر ماند و دید که مسیر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر چگونه پیش خواهد رفت و آینده هوش مصنوعی مولد به‌عنوان یک فناوری کاربردی چگونه خواهد بود.

منبع: دیجیاتو

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری