Il glucosio è lo zucchero che assumiamo dai pasti che mangiamo. È il gas che alimenta ogni cellula del nostro corpo. Il glucosio potrebbe alimentare ulteriormente gli impianti medici di domani?

Lo suppongono gli ingegneri del MIT e del Technical College di Monaco. Hanno progettato un nuovo tipo di glucosio cella a combustibile che converte istantaneamente il glucosio in energia elettrica. Il sistema è più piccolo del diverso glucosio proposto carburante cellule, che misurano semplicemente 400 nanometri di spessore, o circa 1/100 del diametro di un capello umano. La fornitura di energia zuccherina genera circa 43 microwatt per centimetro quadrato di energia elettrica, raggiungendo la migliore densità di energia di qualsiasi cella a gas di glucosio finora in condizioni ambientali.

Il nuovissimo sistema può essere resiliente, in grado di resistere a temperature fino a 600 livelli Celsius. Se integrato direttamente in un impianto medico, la cella a gas può rimanere stabile grazie al ciclo di sterilizzazione ad alta temperatura richiesto per tutti i dispositivi impiantabili.

Il centro del nuovissimo sistema è realizzato in ceramica, un tessuto che conserva le sue proprietà elettrochimiche anche a temperature eccessive e scale miniaturizzate. I ricercatori immaginano che il nuovo design potrebbe essere trasformato in film o rivestimenti ultrasottili e avvolgere protesi rotonde in modo passivo elettronica di potenzautilizzando l’abbondante apporto di glucosio del corpo.

“Il glucosio è in tutti i punti del corpo e l’idea è di raccogliere questa energia disponibile e usarla per alimentare gadget impiantabili”, afferma Philipp Simons, che ha sviluppato il design come parte del suo dottorato di ricerca. tesi presso la Division of Supplies Science and Engineering (DMSE) del MIT. “Nel nostro lavoro presentiamo una nuovissima elettrochimica a celle a gas di glucosio”.

“In sostituzione dell’utilizzo di una batteria, che potrebbe occupare il 90% della quantità di un impianto, è possibile creare uno strumento con un film magro e inoltre avresti un’alimentazione di influenza senza impronta volumetrica”, afferma Jennifer LM Rupp , supervisore della tesi di Simons e visiting professor DMSE, che può essere un professore affiliato di chimica degli elettroliti allo stato solido al Technical College di Monaco in Germania.

Simons e i suoi colleghi inseriscono il loro design all’interno del diario Forniture superiori. I coautori dello studio includono Rupp, Steven Schenk, Marco Gysel e Lorenz Olbrich.

Una separazione “onerosa”.

L’ispirazione per la nuovissima cella a gas è arrivata qui nel 2016, quando Rupp, che si concentra su ceramiche e gadget elettrochimici, è andata a dare un’occhiata di routine al glucosio verso la punta della sua gravidanza.

“Nel posto di lavoro del medico, ero un elettrochimico davvero annoiato, che rifletteva su cosa si può fare con lo zucchero e l’elettrochimica”, ricorda Rupp. “Poi ho notato che sarebbe bello avere un sistema a stato forte alimentato dal glucosio. E Philipp e io ci siamo incontrati davanti a un caffè espresso e abbiamo scritto su un tovagliolo i disegni primari.

Il personale non sarà il primo a concepire una cella a gas di glucosio, che è stata inizialmente lanciata negli anni Sessanta e ha confermato il potenziale per trasformare l’energia chimica del glucosio in energia elettrica. Tuttavia le celle a gas di glucosio all’epoca erano basate principalmente su polimeri delicati ed erano state in breve tempo eclissate dalle batterie allo ioduro di litio, che potrebbero trasformarsi nel solito fonte di potere per gli impianti medici, in particolare il pacemaker cardiaco.

Tuttavia, le batterie hanno un limite a quanto piccole siano spesso fatte, poiché il loro design richiede la capacità corporea di vendere energia al dettaglio.

“Le celle a benzina convertono istantaneamente l’energia in modo equo piuttosto che immagazzinarla in uno strumento, quindi non si desidera tutta quella quantità necessaria per vendere l’energia in una batteria”, afferma Rupp.

Ultimamente, gli scienziati hanno dato un’occhiata alle celle di gas di glucosio come fonti di energia senza dubbio più piccole, alimentate istantaneamente dall’abbondante glucosio del corpo.

Il design fondamentale di una cella a gas di glucosio è costituito da tre strati: un anodo primo, un elettrolita centrale e un catodo posteriore. L’anodo reagisce con il glucosio nei fluidi corporei, rielaborando lo zucchero in acido gluconico. Questa conversione elettrochimica rilascia una coppia di protoni e una coppia di elettroni. L’elettrolita centrale agisce per separare i protoni dagli elettroni, conducendo i protoni per mezzo della cella a gas, il luogo in cui si mescolano con l’aria per formare molecole d’acqua, un sottoprodotto innocente che scorre via con il fluido del corpo. Nel frattempo, gli elettroni remoti fluiscono verso un circuito esterno, il luogo in cui possono essere utilizzati per alimentare un sistema digitale.

Il personale sembrava migliorare le forniture e i progetti attuali modificando lo strato elettrolitico, che è comunemente creato dai polimeri. Tuttavia, le proprietà dei polimeri, insieme alla loro capacità di condurre i protoni, si degradano semplicemente a temperature eccessive, sono difficili da mantenere quando vengono ridimensionate fino alla dimensione di nanometri e sono onerose da sterilizzare. I ricercatori si sono chiesti se una ceramica, un materiale resistente al calore che potrebbe condurre naturalmente i protoni, potesse essere trasformata in un elettrolita per le celle a gas di glucosio.

“Sebbene si consideri la ceramica per una tale cella a gas di glucosio, hanno il vantaggio di stabilità a lungo termine, piccola scalabilità e integrazione con chip di silicio”, osserva Rupp. “Sono onerosi e robusti.”

Picco di energia

I ricercatori hanno progettato una cella a gas di glucosio con un elettrolita creato dalla ceria, un materiale ceramico che possiede un’eccessiva conduttività ionica, è meccanicamente robusto e, come tale, è ampiamente utilizzato come elettrolita nelle celle di gas a idrogeno. È stato inoltre dimostrato che è biocompatibile.

“Ceria è attivamente studiata all’interno del gruppo di analisi della maggior parte dei tumori”, osserva Simons. “È anche proprio come la zirconia, che viene utilizzata negli impianti dentali, ed è biocompatibile e protetta”.

Il personale ha inserito l’elettrolita con un anodo e un catodo fabbricati in platino, un materiale stabile che reagisce prontamente con il glucosio. Hanno fabbricato 150 cellule gassose di glucosio in una persona particolare su un chip, ogni circa 400 nanometri sottili e grandi circa 300 micrometri (riguardanti la larghezza di 30 capelli umani). Hanno modellato le cellule su wafer di silicio, mostrando che i gadget saranno accoppiati con materiali semiconduttori standard. Hanno quindi misurato il presente prodotto da ogni cellula mentre facevano scorrere una risposta di glucosio su ogni wafer in una stazione di controllo personalizzata.

Hanno scoperto che molte celle producevano una tensione di picco di circa 80 millivolt. Data la minuscola misurazione di ogni cella, questa uscita è la migliore densità di energia di qualsiasi progetto di cella a gas di glucosio attuale.

“Emozionante, siamo in grado di attrarre energia e presentare che sia adeguato all’energia dispositivi impiantabili”, dice Simons.

“È la prima volta che la conduzione protonica nelle forniture di elettroceramica può essere utilizzata per la conversione da glucosio a potenza, definendo un nuovo tipo di elettrochimica”, afferma Rupp. “Estende i casi d’uso del tessuto dalle celle di gas a idrogeno a nuove ed emozionanti modalità di conversione del glucosio”.

I ricercatori “hanno aperto un nuovo percorso verso fonti di energia in miniatura per sensori impiantati e possibilmente capacità diverse”, afferma Truls Norby, professore di chimica al College di Oslo in Norvegia, che non ha contribuito al lavoro. “Le ceramiche utilizzate sono innocue, a basso costo, e mai meno inerti ciascuna alle situazioni all’interno del fisico e alle situazioni di sterilizzazione precedenti l’impianto. L’idea e la dimostrazione fino ad ora sono certamente promettenti”.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT Information (web.mit.edu/newsoffice/), un sito Web preferito che copre informazioni sull’analisi, l’innovazione e l’istruzione del MIT.

L’azienda di batterie circolanti per elettroliti di ferro ESS Inc continua ad attendere il riconoscimento dei ricavi, tuttavia ha “ferma fiducia” nella sua traiettoria nella direzione della redditività.

ESS Inc è l’unico fornitore del know-how sulle batterie a circolazione basato principalmente sull’elettrolita interamente in ferro, un liquido non tossico che consente una capacità simile di aumentare la capacità energetica dei modelli di accumulo rispetto alle batterie a circolazione che utilizzano vanadio.

L’azienda statunitense ha sviluppato il proprio know-how proprietario e spedisce modelli a clienti in tutto il mondo, ha recentemente aperto i suoi primi uffici in Europa. Tuttavia, poiché ha sfacciatamente menzionato prima delle sue azioni quotate pubblicamente e evidenziato dai suoi risultati per l’intero anno 2021, il prezzo della commercializzazione rimane eccessivo e resta del lavoro da fare prima di quanto potrebbe eventualmente entrare in entrate.

Il CEO Eric Dresselhuys ha menzionato in un nome sugli utili per chiarire i suoi risultati monetari del primo trimestre questa settimana che per rendersi conto che, ESS Inc è impegnata a ridurre i suoi prezzi e aumentare considerevolmente la capacità di produzione.

ESS Inc crede inoltre che i driver di mercato per l’accumulo di energia stiano aumentando in molte aree del mondo perché la transizione verso l’energia rinnovabile accelera e il suo know-how è pronto a trarne profitto, ha affermato Dresselhuys.

Alla fine del 2021, a seguito della rivalutazione dei warrant relativi alla fusione della società con una particolare società di acquisizione di obiettivi (SPAC) che le ha conferito un dettaglio NYSE (New York Inventory Change), la società ha riportato perdite di 477 milioni di dollari per l’anno.

Con la descrizione del migliore dei modi, non ci sono state tali azioni contabili nel primo trimestre del 2022 e ESS Inc ha affermato di detenere più di 235 milioni di dollari di effetti personali completi con poco più di 212 milioni di dollari in denaro ed equivalenti.

La sua spesa maggiore per il trimestre è stata di 12,9 milioni di dollari spesi in analisi e crescita (R&S).

Le spedizioni dei modelli di accumulo di batterie su larga scala di Energy Warehouse di ESS Inc sono state effettuate in modo efficiente per tutto il trimestre per l’acquirente San Diego Fuel & Electric (SDG&E), uno in ciascuno dei tre principali team di servizi pubblici di proprietà degli investitori (IOU) della California.

Questi erano stati per il Progetto di microgrid a emissioni zero di Cameron Cornersche è in grado di utilizzare 3MWh di modelli di Energy Warehouse per creare un periodo di 6 ore di accumulo di energia per consentire a importanti servizi all’interno della metropoli di Cameron Corners di mantenere la fornitura di energia in occasione delle interruzioni energetiche di pubblica sicurezza (PSPS) che la California Gli IOU hanno deciso di prevenire le infrastrutture per l’energia elettrica che infliggono o esacerbano incendi, oltre a interruzioni della rete o diverse emergenze.

Due modelli di un completo sei sono stati spediti, ha detto Dresselhuys, per la “missione davvero emozionante”. Altrove nello stato della casa di ESS Inc, Oregon, un altro Il sistema da 3 MWh sarà consegnato alla società di servizi pubblici Portland General Electric (PGE) da controllare e provare.

ESS Inc spedirà tra 40 e 50 magazzini energetici nel corso del 2022, ha affermato il CEO, mentre la produzione è diventata semi-automatizzata ed è sotto controllo per essere completamente automatizzata prima della fine dell’anno.

“Una solida rampa di capacità unita a riduzioni di prezzo vitali sarà determinante nei nostri sforzi per accelerare il nostro percorso verso la redditività”, ha affermato Dresselhuys.

Le sfide della catena di fornitura hanno affrontato l’attività di accumulo di energia in precedenza – in verità, le sfide della catena hanno affrontato quasi tutte le attività in precedenza in pochi mesi – e ESS Inc non era totalmente diversa. Tuttavia, nonostante un “inferiore al massimo” all’inizio dell’anno relativo alla sua catena di fornitura di elettronica, il CEO di ESS Inc ha affermato che ora ha un “accordo solido” sulla protezione degli elementi e sulla consegna della produzione nei tempi previsti quest’anno.

Tuttavia, una delle difficoltà della catena per affrontare gran parte del business dell’accumulo di energia a cui ESS Inc non è scoperta è il prezzo in aumento del litio e di diverse forniture di batterie al litio come cobalto e nichel. Dresselhuys ha affermato che con abbondanti elementi di ferro, sale e acqua all’interno dell’elettrolita di ferro della batteria dell’azienda, ESS Inc è sotto controllo per avere “probabilmente il più redditizio sistema di accumulo di rete alternativo al litio accessibile” al mercato.

E quel mercato indirizzabile è pronto ad accelerare lo sviluppo già rapido che ha visto negli ultimi anni, ha affermato il CEO, e semplicemente nell’anno precedente le dinamiche di mercato per lo storage di lunga durata che ESS Inc offre (di solito tra 4-12 ore) hanno modificato a suo favore, ha detto.

Dresselhuys ha individuato l’Europa, in particolare la Germania, come mercato chiave in cui le ambizioni di energia rinnovabile sono eccessive ma difficilmente possono essere raggiunte senza enormi quantità di accumulo di energia. Ha inoltre fatto riferimento all’ultimo feedback di Il CEO di Tesla Elon Musk che il mondo avrà bisogno di 300 TWh di spazio di archiviazione trasferire tutto il consumo di energia attraverso i trasporti, l’energia elettrica e il riscaldamento e il raffreddamento a fonti a basse emissioni di carbonio.

“Ci aspettiamo che sia corretto”, ha detto Dresselhuys.

Detto questo, la flessibilità di riconoscere i ricavi è rimasta semplicemente fuori portata per ESS Inc nel primo trimestre, ancora una volta. Ciò era il risultato di una serie di “sfide impreviste” che hanno ritardato il riconoscimento dei ricavi per i modelli già spediti.

Il direttore finanziario Amir Moftakhar non sarebbe stato coinvolto nel fornire dettagli su quali fossero state queste sfide, anche se ha ammesso che includevano “ostacoli tecnici” e in una certa misura si riferiva a ciò che era stato scritto nei contratti legacy.

Sebbene il CFO abbia menzionato che i progressi delle opinioni aziendali nella risoluzione di queste sfide continuano in modo efficace, è stato lanciato un avviso di avvertimento sulla sua capacità di riconoscere ricavi per circa 10 milioni di dollari USA che i modelli da 40 a 50 Energy Warehouse che ESS Inc prevede di spedire genererebbero in tempo da registrare prima della cima di quest’anno.

Moftakhar ha affermato che ESS Inc si aspetta di finire quest’anno detenendo oltre 120 milioni di dollari in denaro e equivalenti, con fatture di lavoro non GAAP che dovrebbero tornare a circa 100 milioni di dollari. In altre parole, l’azienda di batterie di circolazione ha “una liquidità superiore a quella sufficiente” per gestire l’impresa.

Sulle tracce di produzione, il CFO menzionato ESS Inc finirà l’anno con una capacità di produzione annuale di 750 MWh da queste tracce ormai totalmente automatizzate.

Trascrizione del nome della convenzione di Cerco Alfa.

Un ambientalista ha sviato il suo problema di registro della Corte Eccessiva verso la scelta di Bord Pleanála di concedere il permesso per un albero climatico in un parco eolico a Co Cavan.

Val Martin aveva contestato la scelta del consiglio nell’ottobre 2020 di concedere le autorizzazioni a Raragh Developments per un albero meteorologico e il mantenimento degli sviluppi correlati sul parco eolico di Raragh a cinque turbine, Corrinshigo, Co Cavan.

Il signor Martin, un agricoltore e attivista ambientale che vive vicino al parco eolico, può essere il portavoce irlandese della “Piattaforma europea per i parchi eolici”.

Il parco eolico è stato costruito nel 2019 ed è diventato operativo nel 2020. Nel 2010 è stato concesso il permesso di pianificazione per il parco eolico, che includeva un albero climatico di 85 m in una posizione specificata sul posizionamento.

L’albero non è stato realizzato insieme ai generatori.

Nel 2020 il Cavan Co Council ha accettato il completamento dell’albero climatico in una posizione distinta sul posizionamento, una scelta che il signor Martin ha fatto appello al consiglio.

Il consiglio, il cui ispettore raccomandava che fosse concesso il permesso, ha confermato la scelta del Consiglio di fornire l’albero avanti.

Il signor Martin ha introdotto procedimenti di valutazione giudiziaria nei confronti del consiglio, con l’autorità nativa e lo sviluppatore che scoprono eventi. Il caso mirava a mettere da parte la scelta.

L’attivista ha affermato che la scelta dell’autorità di pianificazione era errata in quanto il permesso per l’albero proposto era stato concesso in assenza di una VIA per la valutazione dell’impressione ambientale, in circostanze in cui il luogo in cui l’albero era stato trasferito dal suo sito Web unico, veniva eseguito.

Avrebbe dovuto essere un rapporto VIA sull’albero proposto, tuttavia non è stato effettuato per quanto riguarda l’albero, è stato contestato.

È stato inoltre affermato che due avvisi pubblici dell’apparecchio dovevano essere affissi vicino al luogo in cui doveva essere eretto l’albero.

L’apparecchio, che ha proceduto prima della registrazione della Corte Eccessiva mediante l’uso di un cannocchiale in ascolto del luogo in cui si decide, ciascuno l’apparecchio per andare via per consegnare il moto, e il moto totale stesso.

Nella sua sentenza, il giudice Cian Ferriter ha respinto le argomentazioni del signor Martin e ha rifiutato l’autorizzazione all’uso del suo software per la valutazione giudiziaria.

L’aula non si è accontentata del fatto che erano stati addotti motivi sostanziali che consentiranno all’aula di concedere il via libera per presentare la mozione.

La decisione ha inoltre ritenuto che né il consiglio né il suo ispettore avevano commesso un errore scoprendo che non era richiesta una VIA.

Le loro scoperte, ha aggiunto, sono state “inappuntabili nella regolamentazione”.

La decisione menzionava che, in modo cruciale, l’albero faceva parte dell’impresa unica di parchi eolici, che era l’argomento del permesso di pianificazione e della VIA.

L’albero maestro non rappresentava una fase aggiuntiva o separata dell’impresa, ha detto.

Tutto ciò che viene affrontato all’interno dell’autorizzazione, l’argomento di questo problema, la decisione menzionata, era il mantenimento/completamento dell’albero in una posizione distinta sul parco eolico.

Il cambiamento della posizione dell’albero, ha aggiunto il provvedimento, non ha reso quella crescita un’impresa nuova di zecca e non ha dato luogo ad alcun impatto probabilmente vitale sull’ambiente circostante, ha concluso.