Articoli di approfondimento - Cosa lega la ricerca sull'efficienza energetica alla scienza quantistica? Slovacchia
La Slovacchia attualmente viene classificata come "innovatore moderato" nella Tabella dell'innovazione europea allo stesso livello di paesi come Spagna, Italia e Grecia, non è poco per un paese con meno di 5,5 milioni di abitanti che, fino a dopo il 1918, non aveva università moderne o istituti tecnici e quasi nessuna scuola superiore in lingua slovacca. Oggi la Slovacchia continua a mirare al progresso sostenuto nella ricerca e nello sviluppo, la politica per l'innovazione del governo slovacco si concentra sul rafforzamento della collaborazione tra il settore pubblico e quello privato per l'innovazione e sulla promozione dell'istruzione scientifica. L'Accademia slovacca delle scienze si distingue come la principale istituzione scientifica del paese e sostiene una serie di progetti che stanno aiutando i ricercatori slovacchi a lasciare il segno, non solo in Slovacchia, ma in tutta Europa e nel resto del mondo. Una di queste iniziative nel campo sempre più importante dell'informatica quantistica e del calcolo quantistico è Quie2t (1). Coordinato dall'Istituto di fisica dell'Accademia slovacca delle scienze, il progetto sta mettendo su un'architettura di ricerca paneuropea sostenibile per le fondazioni e le tecnologie di informatica quantistica, costruita intorno all'istituzione di quattro istituti virtuali che si occupano di comunicazione quantistica, calcolo quantistico, scineze informatiche quantistiche e tecnologie quantistiche. Questa iniziativa, che coinvolge anche partner provenienti da Germania, Francia, Italia, Svizzera e Regno Unito, ha lo scopo di fare considerevoli progressi nel campo delle scienze informatiche quantistiche, un campo che promette di portare a computer e sistemi di comunicazione con livelli di prestazioni non paragonabili a qualsiasi cosa che esiste oggi. Un computer quantistico, per esempio, in teoria impiegherebbe qualche secondo per risolvere problemi che i PC di oggi decifrerebbero in miliardi di anni. L'acclamato fisico slovacco Vladimir Buzek, coordinatore di Quie2t, partecipa anche a un altro progetto finanziato dall'UE sull'informatica quantistica chiamato Q-Essence (2). Il centro di interesse del progetto è uno strano fenomeno, che Albert Einstein descrisse come "fantasma", conosciuto come correlazione quantistica. In breve, la correlazione quantistica avviene quando le particelle come fotoni, elettroni e molecole interagiscono fisicamente e poi si separano ma rimangono intimamente connesse, anche se sono lontane migliaia di chilometri. È una cosa che sfida il senso comune fisico, ma una particella che si trova a Bratislava, se misurata da un osservatore, mostrerebbe esattamente le qualità opposte della sua controparte correlata a Bruxelles. Una coppia di sistemi quantistici in uno stato correlato possono essere usati come canale di informazione quantistica per svolgere compiti di calcolo, comunicazione e crittografia impossibili per i sistemi tradizionali. Nell'ambito del progetto Q-Essence, i ricercatori stanno sviluppando protocolli, architetture, interfaccia e componenti nel tentativo di costruire dispositivi TIC basati e potenziati dalla correlazione quantistica come orologi atomici, sensori quantistici e generatori quantistici di numeri casuali; Stanno anche lavorando su nuove architetture a livello fisico per la comunicazione quantistica a lunga distanza e protocolli distribuiti di informazione quantistica per la gestione multiutente, per la protezione della privacy e la sicurezza. Anche se le tecnologie quantistiche hanno implicazioni di vasta portata per il futuro, altri scienziati slovacchi stanno lavorando a tecnologie che avranno un impatto più immediato, dal punto di vista sociale, economico e ambientale. Dalle auto alle case, i ricercatori slovacchi hanno come obiettivo l'efficienza energetica. Man mano che l'Europa fa passi avanti per ridurre la sua dipendenza dai carburanti fossili importati, per migliorare l'efficienza energetica e proteggere l'ambiente, i veicoli elettrici stanno diventando sempre più popolari. Sebbene però molte auto elettriche siano già sulle strade europee, le infrastrutture per sostenerle, dalle stazioni di ricarica ai sistemi di misurazione intelligenti, sono tutt'altro che adeguate. Al contrario, i veicoli elettrici insieme alle infrastrutture adeguate e alla tecnologia della smart grid, potrebbero essere delle fonti di energia che attenuano le fluttuazioni della domanda e dell'offerta di energia elettrica in tutta la rete. La società Broadbit Slovakia è attualmente impegnata in due progetti finanziati dall'UE che si occupano di queste questioni. Nell'ambito dell'iniziativa Powerup (3), di cui l'azienda Slovacca è coordinatrice, ricercatori provenienti da sette paesi stanno sviluppando e testando tecnologie di interfaccia veicolo - rete che mirano a equilibrare la domanda e l'offerta di energia elettrica, immaginando un futuro nel quale milioni di veicoli elettrici non solo assorbiranno energia dalla rete ma la restituiranno come e quando necessario. Nell'ambito del progetto e-Dash (4) inoltre, Broadbit Slovakia fa parte di un consorzio paneuropeo che si concentra maggiormente sull'altro lato dell'equazione: permettere ai veicoli elettrici di ricaricarsi nel modo più efficiente e conveniente possibile. "e-Dash ha lo scopo di armonizzare la richiesta di elettricità nelle smart grid per l'integrazione sostenibile dei veicoli elettrici. Questo viene fatto attraverso un sistema di ricarica intelligente sostenuto da uno scambio dei dati relativi alla carica quasi in tempo reale tra i veicoli elettrici e la rete," spiega il team del progetto. "L'adozione del metodo di e-Dash permette una ricarica veloce e ad alta corrente per grandi quantità di veicoli elettrici, indipendentemente dalla marca, e una carica/carica inversa adattabile nel prezzo a un ottimo prezzo per il cliente." Risparmiare denaro, migliorare l'efficienza energetica e rimettere l'energia nella rete sono i principali punti di interesse di un altro progetto che coinvolge la società TIC slovacca Ardaco. L'interesse dell'iniziativa Smartcode (5) non sono i veicoli ma piuttosto gli edifici e i quartieri, i ricercatori del progetto desiderano sviluppare una tecnologia a basso costo e facile da attuare per una gestione intelligente dell'energia. Il loro obiettivo è gestire in modo efficiente la domanda dei dispositivi elettrici negli edifici e coordinare la fornitura dalle fonti di energia locali, che potrebbero essere pannelli solari su singole abitazioni o piccoli parchi eolici, che creano smart grid più piccole interconnesse alle reti elettriche più grandi. "Il risultato di questo progetto incentrato sul "pensare a livello globale, agire a livello locale" ridurrà l'intensità di energia totale e allo stesso tempo permetterà alle abitazioni e ai locali di piccole imprese commerciali di trarre beneficio da un mercato dell'elettricità aperto in Europa," dice il prof. Christoph Grimm, il coordinatore scientifico di Smartcode. Il modo in cui sono usati gli edifici, quando sono usati e chi li usa sono informazioni fondamentalei per gestire in modo efficiente il consumo di energia. Adapt4ee (6), un progetto che coinvolge il Politecnico di Kosice in Slovacchia, si sta occupando della questione attraverso lo sviluppo di una tecnologia di rilevazione e analisi in modo che i dati commerciali e di occupazione possano essere incorporati nella pianificazione, la progettazione e la valutazione di edifici commerciali efficienti dal punto di vista energetico. I ricercatori si sono proposti di creare un modello di dati semantici di impresa migliorato che possa essere usato per gestire il consumo di energia negli edifici in modo intelligente a seconda del tipo di attività, del momento della giornata e del livello di occupazione. Con un simile interesse nel mondo degli affari, il Politecnico di Kosice, insieme all'azienda slovacca Intersoft, sta partecipando anche al progetto Ebbits (7), che ha lo scopo di permettere alle imprese di integrare facilmente i dispositivi in rete e le applicazioni di intelligenza ambientale, il cosiddetto "internet delle cose" nei loro processi di business. Usando un'architettura orientata al servizio e basata su protocolli aperti e middleware, l'obiettivo dei ricercatori è colmare il divario tra l'internet delle cose e le applicazioni aziendali, le persone, i servizi e il mondo fisico. Lo scopo è creare una piattaforma che trasformi i dispositivi e i sottosistemi in servizi web, alimentando le informazioni generate da tag o sensori di identificazione di radiofrequenza (RFID) direttamente nei sistemi dell'impresa per un'ampia gamma di applicazioni, dalla tracciabilità degli alimenti alla gestione del ciclo vitale del prodotto. --- I progetti presentati in questo articolo sono stati sostenuti dal Settimo programma quadro (7° PQ ) per la ricerca. (1) Quie2t: Quantum information entanglement-enabled technologies (2) Q-Essence: Quantum interfaces, sensors and communication based on entanglement (3) Powerup: Specification, Implementation, Field Trial, and Standardisation of the Vehicle-2-Grid Interface (4) e-Dash: Electricity Demand and Supply Harmonizing for EVs (5) Smartcode: Smart Control of Demand for Consumption and Supply to enable balanced, energy-positive buildings and neighbourhoods (6) Adapt4ee: Occupant Aware, Intelligent and Adaptive Enterprises (7) Ebbits: Enabling business-based Internet of Things and Services - An Interoperability platform for a real-world populated Internet of Things domain Link utili: - 7° PQ su CORDIS - Quie2t su CORDIS - Q-Essence su CORDIS - Powerup su CORDIS - e-Dash su CORDIS - Smartcode su CORDIS - Adapt4ee su CORDIS - Ebbits: su CORDIS