Bisakah 'baterai informasi' mencegah energi terbarukan membuang begitu banyak energi?

Bisakah 'baterai informasi' mencegah energi terbarukan membuang begitu banyak energi?

Swarms of night herons sit on a solar photovoltaic panel in Ninghai County, Zhejiang Province, China.Swarms of night herons sit on a solar photovoltaic panel in Ninghai County, Zhejiang Province, China.

(Kredit gambar: Costfoto/Barcroft Media melalui Getty Images)

Daftar Isi

Jika Anda mengetahui sesuatu tentang energi terbarukan, Anda mungkin pernah mendengar tentang masalah intermitennya: matahari tidak selalu bersinar dan angin tidak selalu bertiup, jadi produksi energi dari energi terbarukan tidak menyediakan jenis daya yang konsisten pembangkit bahan bakar fosil atau tenaga nuklir.

Ada juga masalah kelebihan produksi dari energi terbarukan, yang dapat mengancam lonjakan daya di jaringan listrik, dan kelebihan energi pada dasarnya harus dibuang dari grid, membuang-buang potensi kegunaannya.

Meskipun teknologi baterai telah membuat kemajuan dalam beberapa tahun terakhir, kami tidak berada pada titik di mana penyimpanan energi skala besar dimungkinkan. Sampai saat itu, masalah intermiten energi terbarukan menghalangi adopsi secara luas.

Itulah tantangan yang coba dipecahkan oleh para peneliti di University of Southern California dengan solusi baru: informasi baterai.

Informasi apa?

Ide tentang baterai informasi tidak terlalu aneh jika Anda memikirkannya. dia. Masalah yang kami coba pecahkan adalah membuat energi terbarukan lebih produktif secara konsisten. Seluruh alasan kami menghasilkan energi adalah untuk mengubahnya menjadi semacam pekerjaan praktis, apakah itu mengendarai motor mobil, menjalankan sistem pendingin udara rumah Anda, atau menyalakan pusat data Google.Meskipun solusi jangka panjang untuk menyediakan semua ini dengan daya terbarukan adalah teknologi baterai tradisional, ada beberapa langkah yang dapat kita ambil untuk mempercepatnya. Di situlah baterai informasi berperan.

“Seperti yang terjadi, dalam lima tahun, jumlah daya terbarukan yang terbuang di California setiap tahun akan setara dengan jumlah daya LA menggunakan setiap tahun,” kata Barath Raghavan, asisten profesor ilmu komputer di Viterbi School of Engineering USC.

Menemukan penggunaan yang produktif untuk kelebihan energi bisa sangat membantu menyeimbangkan permintaan daya pada energi terbarukan selama periode pembangkit listrik rendah. Idenya adalah untuk secara efektif memindahkan penggunaan energi dari periode kurang produksi ke periode produksi berlebih dan menyimpan hasil pekerjaan itu untuk digunakan nanti.Anda tidak dapat melakukannya dengan mobil atau AC, tetapi Anda dapat melakukannya dengan pemrosesan data, di situlah konsep baterai informasi masuk.

Menyimpan energi dari energi terbarukan memang sulit, tetapi menyimpan data sangat mudah, jadi alih-alih menyimpan energi dari panel surya yang mungkin digunakan pusat data di malam hari, mintalah pusat data melakukan perhitungan yang dapat diprediksi selama periode produksi berlebih. Kemudian pusat data dapat menyimpan hasil tersebut sampai dibutuhkan nanti, yang merupakan operasi yang jauh lebih hemat energi.

“Kami memiliki pengamatan bahwa jika kami dapat memprediksi kemungkinan perhitungan yang mungkin terjadi di masa depan, kita dapat melakukan perhitungan itu sekarang, selama ada energi yang tersedia, dan menyimpan hasilnya, yang sekarang memiliki energi yang terkandung,” kata Raghavan.

Bagaimana Anda bisa memprediksi pekerjaan komputasi sebelumnya?

(Kredit gambar: Shutterstock)
processorsSalah satu fitur utama dari ide baterai informasi, yang Raghavan dan Jennifer Switzer, Ph.D. mahasiswa di University of California, San Diego, menjelaskan dalam makalah baru-baru ini yang diterbitkan di ACM Energy Informatics Review, bahwa banyak pekerjaan komputasi telah diketahui sebelumnya.

“Membayangkan tugas komputasi besar seperti teka-teki jigsaw besar, di mana setiap bagian adalah potongan komputasi,” kata Raghavan kepada TechRadar minggu ini. “Anda bisa melakukan semuanya sekaligus – teka-teki satu bagian – jika Anda tahu apa yang akan dilakukan semua perhitungan sebelumnya. Namun seringkali Anda tidak tahu 100% tentang tugas di masa depan. Jadi, alih-alih Anda bisa membayangkan memecah-mecah perhitungan besar itu menjadi banyak potongan puzzle yang lebih kecil.

“Meskipun tidak semua bisa dilakukan di muka, banyak yang bisa. Jadi hanya sejumlah kecil yang perlu dilakukan secara real time (beberapa bagian kecil yang tidak dapat dihitung sebelumnya), dengan sisanya mengambil keuntungan dari bagian yang dihitung secara spekulatif.” Terlebih lagi, banyak dari komputasi tersebut kemungkinan besar dapat digunakan kembali untuk aplikasi atau komputasi yang berbeda, sehingga penghematan energi dari pekerjaan komputasi real-time yang berulang dapat benar-benar mulai bertambah.

Bukankah membutuhkan energi untuk menyimpan semua data itu?

(Kredit gambar: Shutterstock)
Ya, tapi hampir tidak pada skala yang sama. Untuk membaca, menulis, atau berinteraksi dengan baterai informasi, Anda jelas perlu mengeluarkan energi. Namun dengan penyimpanan jangka panjang, setelah data ditulis ke baterai dan diindeks agar mudah diakses, biaya energi untuk menggunakannya sangat kecil dibandingkan dengan energi yang dibutuhkan untuk menghitung ulang data yang sama secara real time.

“Itu tergantung pada media penyimpanan dan jenis komputasi, tetapi kita berbicara jauh, jauh lebih efisien secara umum,” kata Raghavan kepada kami. “Sebagai perhitungan yang sangat kasar (sangat jauh di belakang amplop), hard disk server kelas atas memiliki energi yang terkandung sekitar 2 GJ, yang sedikit lebih dari smartphone dan akan bekerja hingga sekitar 1 kJ/MB dalam kondisi tunak, dan MB di sini adalah data keluaran (yang akan memiliki energi komputasi yang terkandung). ” Penggunaan daya operasionalnya kecil – sekitar 4W.”

Apakah penghematan energi itu cukup untuk menjembatani masalah intermiten energi terbarukan? Mungkin tidak cukup dengan sendirinya, mengingat berapa jumlah energi yang dibutuhkan untuk menjalankan komputer dunia tumbuh dengan kecepatan yang sangat cepat. Namun sebelum kita benar-benar dapat berbicara tentang memproduksi lebih banyak energi, memastikan bahwa kita sepenuhnya memanfaatkan energi yang kita hasilkan adalah langkah besar ke arah yang benar.

  • Google mengumumkan mungkin telah menciptakan ‘Kristal Waktu’ yang memecahkan fisika
John LoefflerJohn Loeffler John (Dia/Dia) adalah Staf Penulis Komputasi di TechRadar dan juga seorang programmer, gamer, aktivis, dan alumni Brooklyn College saat ini tinggal di Brooklyn, NY. Disebut oleh CTA sebagai CES 2020 Media Trailblazer untuk pelaporan sains dan teknologinya, John berspesialisasi dalam semua bidang ilmu komputer, termasuk berita industri, ulasan perangkat keras, game PC, sebagai serta penulisan ilmiah umum dan dampak sosial dari industri teknologi.

Anda dapat menemukannya online di Twitter di @thisdotjohn

Sedang diputar: EVE Online, Sucker for Love: First Date, GTFO, Marvel’s Guardians of the Galaxy.

Baca selengkapnya