Аутор: Priyanka Dasgupta, 4. септембар 2024.

IEC чланак на енглеском језику можете прочитати овдје.

У иновативном пројекту научници се окрећу једној од најстаријих група живих организама, гљивама, како би ријешили проблем расипања енергије. Сазнајте како стручњаци користе систем биоелектричних сензора из гљива како би допринијели паметном и одрживом начину живота.

Сензори су свуда – од екрана осјетљивих на додир на мобилним телефонима па до свјетала која реагују на покрет у пословним зградама, од сензора за паркирање у аутомобилима до апликације педометра која прати да ли сте прешли својих 10.000 корака дневно.

Међутим, научници сада развијају револуционарни систем биоелектричних сензора који би могао потпуно промијенити правила игре – фунгалне сензоре. У посљедњих неколико година нови пројекат FUNGAR (Fungal Architectures) циља на коришћење система гљива у паметним зградама за контролу аутоматизације, с намјером да се изграде еколошки прихватљивије зграде.

Напредак аутоматизације у паметним зградама

Пројекат предвиђа паметан дизајн за паметнији начин живота. На комерцијалне и стамбене зграде отпада око 40% примарне потрошње енергије у многим земљама. Ова енергија се троши на освјетљење, гријање, вентилацију, климатизацију, као и за напајање лифтова, покретних степеница, машина и уређаја. У паметним зградама аутоматизација може оптимизовати коришћење уређаја, што води до значајних уштеда у потрошњи енергије.

Архитекте, научници и инжењери стога стално траже начине да процес аутоматизације учине ефикаснијим и одрживијим. У оквиру иновативног пројекта Универзитета Западне Енглеске (UWE Bristol), у сарадњи с партнерима из Данске, Италије и Холандије, живе гљиве биће интегрисане у структуру зграде. Идеја је да се искористе природне способности гљива за детекцију како би се контролисали различити повезани уређаји.

Истраживачи су раније експериментисали с начинима како се гљиве повезују у мреже и како могу преносити електричне сигнале. Одређене врсте гљива способне су за дистрибуирано сензорско и информационо процесуирање, што их чини потенцијалним кандидатима за примјену у неконвенционалним уређајима за детекцију и рачунање.

У пројекту FUNGAR интелигентни дизајн користи фунгалну мрежу као неку врсту функционалног рачунара. Користи способност гљива да детектују промјене у свјетлости, детектују загађиваче или промјене у температури и шаљу сигнале рачунарима на анализу. На основу тих података, систем може да реагује подешавањем свјетала, гријалица и других уређаја, што доводи до значајних уштеда у потрошњи енергије и смањења трошкова производње и одржавања.

Еколошки прихватљив приступ

Занимљиво је да се у Европи гљиве већ користе као грађевински материјал, мада обично у осушеном облику за израду цигли. Међутим, овај пројекат је један од првих који користи живе гљиве у зградама.

Једна од најзначајнијих предности коришћења гљива као рачунарског супстрата јесте њихова еколошка прихватљивост. Када престану да се употребљавају, гљиве се могу збринути на одрживији начин, чинећи саму зграду лакшом за рециклажу на крају њеног вијека трајања.

Професор Endrju Adamacki, директор Центра за неконвенционално рачунарство на Универзитету Западне Енглеске у Бристолу, у недавном саопштењу за јавност објаснио је своју визију: „Ако успијемо у овом експерименту, цијела зграда ће моћи да препозна ниво освјетљења, хемикалије у околини, присуство људи и реаговаће на додир. Дјелујући као огроман паралелни рачунар, зграда ће контролисати уређаје у зависности од услова околине. На примјер, ако се детектују високи нивои загађења ваздуха, могло би да се упали свјетло за упозорење или би се станари могли упозорити на високе или ниске температуре. То је наша визија за алтернативну верзију паметног дома.”

Потенцијал за ширење

Међутим, грађевинарство није једина област за „преузимање” фунгалне технологије. Технологије за носиве електронске уређаје у здравственој заштити и за праћење околине у паметним градовима могле би у великој мјери имати користи од одрживих и сложених могућности обраде ове технологије.

Међутим, главни изазов лежи у поузданом прилагођавању ове технологије за различите примјене. Који су температурни услови потребни да би живи систем функционисао? Како можемо повећати ефикасност система? То су нека од питања на која истраживачи настављају да траже одговоре. С напретком истраживања, научници теже да дубље разумију комуникацију међу гљивама како би створили поуздане и ефикасне системе.

Стандардизован приступ за уштеду енергије

Аутоматизација зграда је кључни начин да се уштеди енергија у урбаним срединама и да се управља снабдијевањем и дистрибуцијом енергије. На примјер, промјеном подешавања температуре гријања или хлађења за само 2 °C може се уштедити до 10% енергије. Додатне уштеде могу се остварити унапређењем електрификације, уградњом система освјетљења с ниском потрошњом и коришћењем ефикасних електричних мотора и трансформатора.

Док истраживачи помјерају границе иновација, употреба стандардизованих приступа и међународних препорука за оптимизацију постојећих технологија може направити огромну разлику.

Неколико техничких комитета Међународне електротехничке комисије (IEC) фокусира се на различите аспекте енергетске ефикасности и аутоматизације зграда. Технички комитет IEC TC 8 бави се аспектима цјелокупног система снабдијевања електричном енергијом, док, између осталог, IEC TC 23 обрађује производе, системе и рјешења за енергетску ефикасност и оптимално коришћење електричне енергије у зградама. IEC TC 47 развија стандарде за сензоре и сличне уређаје на које се такве паметне зграде ослањају. Поред тога, као дио широког спектра електронике које покрива, IEC систем за оцјену квалитета (IECQ) омогућава оцјену произвођача сензора и пружалаца сродних услуга како би се видјело да ли су усаглашени с договореним међународним стандардима.

Заједнички технички поткомитет IEC-а и ISO-а, ISO/IEC JTC 1/SC 25, покрива аутоматизацију зграда, укључујући, на примјер, прикупљање енергије. Недавно је формиран још један заједнички ISO/IEC системски комитет са задатком да припрема стандарде у области биодигиталне конвергенције. Његова улога је, између осталог, прикупљање, евалуација и класификација постојећих стандарда релевантних у овој области, као и идентификовање празнина гдје су потребни нови стандарди.

Развој истраживања у области фунгалних сензора представља значајан искорак у технологији паметних зграда. То је корак ка одрживијим, ефикаснијим и реактивнијим окружењима. Како истраживање напредује, иновације попут фунгалне аутоматизације захтијеваће израду смјерница међународних стандарда заснованих на консензусу, попут оних које нуди IEC, да би се понудила ефикасна рјешења за енергетску ефикасност и смањење нашег утицаја на животну средину.