NREL prezentuje przełomowy moduł z węglika krzemu: szybki, wydajny i tani
Amerykańskie laboratorium NREL opracowało nowy moduł mocy ULIS oparty na węgliku krzemu, który cechuje się rekordową wydajnością, niskimi kosztami produkcji i wyjątkową kompaktowością. Rozwiązanie to może znaleźć zastosowanie m.in. w centrach danych, sieciach energetycznych oraz zaawansowanych pojazdach.
Nowy moduł z węglika krzemu odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie energetyczne
W obliczu globalnego wzrostu zapotrzebowania na energię, napędzanego m.in. przez rozwój centrów danych oraz sztucznej inteligencji, amerykańskie laboratorium National Renewable Energy Laboratory (NREL) opracowało innowacyjny moduł mocy oparty na technologii węglika krzemu. Rozwiązanie, nazwane Ultra-Low Inductance Smart power module (ULIS), wyróżnia się rekordową gęstością energii, wysoką sprawnością oraz niskimi kosztami produkcji.
Kluczowe cechy i innowacje ULIS
Moduł ULIS, zbudowany na bazie półprzewodników z węglika krzemu, osiąga pięciokrotnie większą gęstość energii niż poprzednie konstrukcje przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiaru. Urządzenie może pracować z napięciem 1200 V i prądem 400 A, co czyni je odpowiednim do zastosowań w centrach danych, sieciach energetycznych, mikroreaktorach oraz pojazdach ciężkich, w tym lotnictwie i pojazdach wojskowych.
Najważniejszą cechą ULIS jest bardzo niska indukcyjność pasożytnicza – nawet siedem do dziewięciu razy niższa niż w obecnych komercyjnych modułach z węglika krzemu. Przekłada się to na ultraszybkie i ultraefektywne przełączanie prądu, co pozwala maksymalnie wykorzystać dostarczaną energię.
„Uważamy ULIS za prawdziwy przełom. To przyszłościowy, ultraszybki moduł mocy, który sprawi, że następna generacja przetwornic będzie tańsza, wydajniejsza i bardziej kompaktowa.” – Faisal Khan, główny badacz ds. magazynowania energii w NREL
Nowatorska konstrukcja i materiały
Moduł ULIS wyróżnia się płaską, ośmiokątną konstrukcją, dzięki której więcej urządzeń mieści się na mniejszej powierzchni. Nowatorskie prowadzenie prądów pozwala na maksymalną kompensację strumieni magnetycznych, co przekłada się na wysoką sprawność.
„Naszym największym wyzwaniem było zapewnienie szybkiego przełączania bez tworzenia wąskich gardeł w układzie.” – Shuofeng Zhao, badacz elektroniki mocy w NREL
ULIS korzysta z giętkiego polimeru Temprion do łączenia miedzi, co umożliwia uzyskanie cieńszej i lżejszej konstrukcji oraz obniża koszty produkcji do setek dolarów, zamiast tysięcy.
Bezprzewodowa komunikacja i skalowalność
Kolejnym przełomem jest możliwość pracy modułu jako jednostki bezprzewodowej, co ułatwia integrację z różnymi systemami – od serwerów po zaawansowane pojazdy. Rozwiązanie zostało zaprojektowane z myślą o przyszłości i może być dostosowane do nowych typów półprzewodników, takich jak azotek galu czy tlenek galu.
Zastosowania i potencjał rynkowy ULIS
- Modernizacja sieci energetycznych: ULIS umożliwia szybszą i bardziej efektywną konwersję energii, minimalizując straty i koszty utrzymania.
- Zaawansowane lotnictwo: Moduł pozwala na budowę lżejszych i wydajniejszych przetwornic energii, co może przyczynić się do rozwoju nowych technologii, takich jak elektryczne pionowzloty (eVTOL).
- Zasilanie miast i centrów danych: ULIS może znaleźć zastosowanie w przyszłych reaktorach fuzyjnych i innych instalacjach wymagających wydajnych, kompaktowych źródeł energii.
Rozwiązanie jest już dostępne do licencjonowania przez zainteresowane podmioty.
Źródło: NREL
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Mój Prąd 6.0: Przyspieszenie oceny i wypłat dotacji dla prosumentów
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej zapowiada, że wszystkie wnioski w szóstej edycji programu Mój Prąd zostaną ocenione w ciągu miesiąca. Wypłaty dofinansowań do fotowoltaiki, magazynów energii i ciepła mają zakończyć się w najbliższych tygodniach.
Fortum rozszerza współpracę ze Steady Energy nad reaktorami SMR do ciepłownictwa
Fińska spółka energetyczna Fortum zacieśnia współpracę z firmą Steady Energy, inwestując w rozwój małych reaktorów modułowych (SMR) dedykowanych produkcji ciepła. Nowa umowa obejmuje wsparcie eksperckie oraz inwestycję kapitałową w innowacyjny reaktor LDR-50.
Coraz większa rola osadów ściekowych w produkcji energii i odzysku fosforu w Niemczech
Niemieckie oczyszczalnie ścieków coraz częściej wykorzystują osady ściekowe do produkcji energii i odzysku cennych surowców, takich jak fosfor. Najnowsze dane Federalnego Urzędu Statystycznego za 2024 rok pokazują zmiany w sposobach zagospodarowania tych odpadów.
Globalne wyzwania i szanse: amoniak jako nośnik energii i wodoru według badaczy MIT
Amoniak może odegrać kluczową rolę w dekarbonizacji energetyki i transporcie wodoru. Nowe badania MIT pokazują, jakie są koszty i emisje różnych technologii produkcji amoniaku na świecie.
Najbogatszy 1% świata zużył swój roczny limit emisji CO2 w 10 dni – analiza Oxfam
Nowa analiza Oxfam ujawnia, że najbogatszy 1% globalnej populacji przekroczył swój roczny limit emisji CO2 już w pierwszych 10 dniach 2026 roku. Wyniki te podkreślają rosnącą nierówność klimatyczną i konieczność zdecydowanych działań wobec największych emitentów.
Autonomiczne dostawcze robovany w Chinach – szybki rozwój i wyzwania technologiczne
W chińskich miastach coraz częściej pojawiają się autonomiczne pojazdy dostawcze. Innowacyjne rozwiązania przyciągają uwagę, ale niosą też nowe wyzwania dla bezpieczeństwa i infrastruktury.
Komentarze