Cuplikan Sains dari Berkeley Lab

Newswise — Membantu Puerto Riko Mencapai 100% Energi Terbarukan pada tahun 2050
Berkeley Lab bergabung dalam upaya federal yang luas untuk mengembangkan jalur untuk masa depan energi bersih pulau

— Oleh Julie Chao

Para peneliti di Berkeley Lab bekerja dengan lima laboratorium nasional Departemen Energi lainnya untuk mengembangkan peta jalan bagi Persemakmuran Puerto Rico untuk memenuhi mandat energi terbarukan 100%. Sebuah Nota Kesepahaman baru, yang ditandatangani awal bulan ini antara Persemakmuran dan pemerintah federal, memulai “Studi PR100” ini, sebuah proyek dua tahun yang didanai oleh FEMA untuk melakukan analisis komprehensif jalur bagi Puerto Rico untuk memenuhi tujuan energi bersihnya, dengan penekanan pada keandalan sistem tenaga, ketahanan, dan perencanaan pembangkitan.

“Tantangan jaringan untuk beralih ke energi terbarukan 100% diperparah dalam sistem pulau yang harus mandiri secara listrik, bergantung pada minyak untuk menghasilkan 45% listrik mereka saat ini, dan memiliki utilitas yang saat ini dalam kebangkrutan,” kata Berkeley Peneliti lab Peter Cappers, seorang ahli dalam regulasi utilitas dan desain tarif. “Ini adalah jenis tantangan yang laboratorium nasional DOE memiliki pengalaman dan pengetahuan untuk menghadapinya.”

Seiring dengan melakukan pemodelan dan analisis kebutuhan energi Puerto Riko dan berbagai skenario untuk memenuhi kebutuhan tersebut, studi ini akan melihat dampak ekonomi dan faktor yang terkait dengan jalur yang berbeda.

Cappers mencatat, misalnya, bahwa Puerto Rico memiliki berbagai pilihan untuk memenuhi kebutuhan pembangkit energi terbarukannya. “Jalur yang paling efisien secara ekonomi kemungkinan akan membangun banyak panel surya besar dan fasilitas angin yang terhubung ke sistem curah. Tetapi badai dapat merobohkan menara transmisi yang menyebabkan sejumlah besar warga tanpa listrik, seperti yang terjadi setelah Badai Maria dan Irma pada tahun 2017. Sebagai alternatif, unit surya dan penyimpanan atap dapat langsung menyediakan listrik bagi pemilik rumah sebelum dan sesudah badai, tetapi pada tingkat yang jauh lebih tinggi. biaya di muka yang lebih tinggi, ”katanya. “Saya tertarik untuk memahami perbedaan ekonomi dalam pendekatan yang berbeda ini dan pengorbanan yang ditimbulkannya.”

Itulah salah satu contoh pertanyaan yang akan dijawab oleh Berkeley Lab dan mitranya dalam studi PR100. Berkeley Lab akan memimpin analisis dampak ekonomi, bekerja sama dengan para peneliti dari National Renewable Energy Laboratory dan Colorado State University.

Informasi tambahan:

DOE akan mengadakan webinar informasi publik pada 16 Februari pukul 12:00 Waktu Atlantik untuk menawarkan rincian tambahan tentang studi PR100. Kunjungi halaman acara ini untuk mempelajari lebih lanjut dan mendaftar untuk acara tersebut.

###

Apa Arti Nama Strain Jamur Baru?
Mikroorganisme ditemukan di fasilitas perakitan pesawat ruang angkasa yang dinamai ahli mikrobiologi Lab Berkeley

— Oleh Julie Bobyock

Eksplorasi luar angkasa telah memungkinkan manusia melakukan perjalanan dari bumi ke luar angkasa – tetapi manusia mungkin bukan satu-satunya organisme yang menumpang pesawat ruang angkasa. Ahli mikrobiologi yang mempelajari lingkungan ekstrem sedang mencari mikroorganisme yang ada di permukaan pesawat ruang angkasa yang berpotensi mencemari lingkungan luar angkasa yang murni. Sekarang strain jamur baru telah ditemukan di fasilitas perakitan pesawat ruang angkasa dan dinamai sesuai nama ahli mikrobiologi Berkeley Lab, Tamas Torok.

Ketika spesies tumbuhan atau hewan baru ditemukan, mereka sering dinamai menurut nama ilmuwan terkenal, atau bahkan tokoh masyarakat terkenal. Ini juga terjadi ketika mikroorganisme baru ditemukan – dalam hal ini P. torokii, spesies jamur baru dari genus Parengyodontium. Torok, ilmuwan afiliasi Berkeley Lab di Divisi Ilmu Bumi Iklim dan Ekosistem, memiliki pengalaman puluhan tahun mempelajari mikroba di lingkungan ekstrem, dengan fokus pada keragaman dan kelimpahan mikroorganisme di fasilitas perakitan pesawat ruang angkasa dengan biomassa rendah, yang merupakan area yang mengontrol mikroba di persiapan material untuk pergi ke luar angkasa.

“Ini suatu kehormatan besar,” kata Torok. “Terutama karena saya memulai seluruh karir ilmiah saya dengan organisme jamur. Saya bekerja dengan jamur selama 18 tahun pertama.”

Strain jamur baru menunjukkan kemampuan untuk menghasilkan biofilm, yang berarti dapat menempel pada permukaan dan bertahan dari protokol pembersihan di fasilitas perakitan pesawat ruang angkasa tempat ia ditemukan. Kemampuan strain untuk bertahan hidup di lingkungan dengan nutrisi rendah ini menjadi perhatian karena fasilitas ruang bersih ini harus memenuhi persyaratan misi robotik NASA. Pemantauan beban hayati pesawat ruang angkasa – mikroba yang ada di pesawat ruang angkasa atau di fasilitas perakitan – penting agar para ilmuwan tidak salah mengklaim kehidupan di luar bumi telah ditemukan jika pesawat ruang angkasa yang terkontaminasi mengembalikan mikroba ke bumi. Para ilmuwan bertujuan untuk mengembangkan lebih banyak penelitian dan protokol pembersihan baru untuk mendeteksi dan membatasi potensi kontaminasi strain jamur di fasilitas perakitan pesawat ruang angkasa.

###

Ilmuwan Temukan ‘Saus Rahasia’ Di Balik Sifat Eksotis Bahan Kuantum Baru
Pekerjaan akan membantu desain material kuantum lain yang tidak biasa dengan banyak aplikasi potensial

— Diadaptasi dari rilis berita MIT Materials Research Laboratory

Fisikawan dan kolega MIT, termasuk ilmuwan dari Berkeley Lab, telah menemukan “saus rahasia” di balik sifat eksotik bahan kuantum baru yang dikenal sebagai logam kagome.

Logam Kagome telah lama membingungkan para ilmuwan karena kemampuannya untuk menunjukkan perilaku kolektif ketika didinginkan di bawah suhu kamar.

Salah satu sifat yang dihasilkan adalah superkonduktivitas, yang memungkinkan suatu bahan menghantarkan listrik dengan sangat efisien.

Dalam logam biasa, elektron berperilaku seperti orang menari secara individual di sebuah ruangan. Dalam superkonduktor kagome, ketika bahan didinginkan hingga 3 Kelvin (kurang lebih minus 454 derajat Fahrenheit) elektron mulai bergerak berpasangan, seperti pasangan pada tarian.

Pada 100 Kelvin, bahan kagome menunjukkan perilaku aneh lainnya yang dikenal sebagai gelombang kerapatan muatan. Dalam hal ini, elektron mengatur diri mereka sendiri dalam bentuk riak.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh asisten profesor fisika MIT Riccardo Comin menemukan bahwa “saus rahasia” di balik sinkronisitas elektron kagome yang tidak biasa disebabkan oleh perilaku lain yang dikenal sebagai singularitas elektronik, atau singularitas Van Hove, yang melibatkan hubungan antara elektron-elektron. energi dan kecepatan. Mereka melaporkan temuan mereka dalam edisi online 13 Januari jurnal Nature Physics.

Ketika banyak elektron ada sekaligus dengan energi yang sama dalam suatu material, mereka diketahui berinteraksi jauh lebih kuat. Sebagai hasil dari interaksi ini dengan adanya singularitas ini, elektron dapat berpasangan dan menjadi superkonduktor atau membentuk gelombang kerapatan muatan.

Comin mencatat bahwa menghubungkan energi dengan kecepatan elektron dalam padatan merupakan tantangan dan memerlukan instrumen khusus di dua fasilitas penelitian sinkrotron internasional: Beamline 4A1 dari Pohang Light Source, dan Beamline 7.0.2 (MAESTRO) dari Berkeley Lab’s Advanced Light Source ( ALS). Synchrotron adalah akselerator partikel yang menghasilkan berkas cahaya yang sangat terang mulai dari energi foton dari inframerah hingga sinar-X.

Dengan bantuan dari ilmuwan staf ALS Chris Jozwiak, tim menggunakan teknik yang disebut Spektroskopi Fotoemisi Sudut, atau ARPES, yang memanfaatkan cahaya sinar-X monokromatik yang sangat terang yang difokuskan menjadi sinar kecil hanya 10 mikrometer (atau 10 seperseribu meter) lebar. Teknik ini memungkinkan tim untuk secara akurat mengidentifikasi dan mengukur kecepatan elektron yang menjadi pusat sifat material yang menarik.

“Anda memerlukan fasilitas pengguna sumber cahaya yang besar seperti ALS untuk melakukan eksperimen canggih semacam ini dengan material baru. Garis sinar MAESTRO di ALS menawarkan sumber foton yang sangat presisi dan terang yang dapat disetel ke berbagai panjang gelombang, atau energi. Jika pintu kami tidak terbuka untuk umum, pekerjaan seperti penemuan menarik oleh grup Comin ini tidak akan mungkin terjadi,” kata Jozwiak.

.

Leave a Comment