Mjeriteljstvo je znanost o mjerenju koja je često zanemarena, a temeljni je dio naše svakodnevice, od točnog određivanja vremena do osiguravanja sigurnosti digitalnih komunikacija
JAKO VAŽNO
Mjeriteljstvo mijenja svijet: Ova skrivena znanost pokreće zelenu i digitalnu tranziciju
Čitanje članka:
4
min
Dok Europa pojačava napore za prijelaz na zelenije gospodarstvo, vodik preuzima središnju ulogu kao rješenje za čistu energiju, posebno za dekarbonizaciju sektora kao što su promet i teška industrija. Međutim, pretvaranje vodika u pouzdan izvor energije velikih razmjera ovisi o nečemu naizgled jednostavnom: sposobnosti preciznog mjerenja njegovog protoka kroz opskrbni lanac.
POGLEDAJ VIDEO:
Pokretanje videa...
00:13
- Ključno je donijeti odluku o najboljem načinu mjerenja protoka vodika - rekla je Annarita Baldan, glavna znanstvenica u VSL-u (nizozemskom nacionalnom mjeriteljskom institutu) i predsjednica Europske mreže za mjeriteljstvo u području energetskih plinova. Moramo naučiti kako točno izmjeriti kvalitetu i količinu vodika, kako otkriti curenje i kako osigurati da je sve sigurno.
Baldan je usko uključena u istraživački projekt financiran u okviru Europskog partnerstva za mjeriteljstvo pod nazivom Met4H2 – skraćeno od Metrology for the Hydrogen Supply Chain (Mjeriteljstvo za lanac opskrbe vodikom) – koji okuplja nacionalne mjeriteljske institute, istraživačke organizacije i industriju.
Ova europska inicijativa, koja će se zaključiti u rujnu 2025., usmjerena je na razvoj i poboljšanje mjernih standarda bitnih za siguran razvoj i integraciju tehnologija vodika u postojeće energetske sustave.
To je nužan korak ako Europa želi postići svoj cilj povećanja tržišnog udjela vodika s 2 posto u 2020. na 14 posto u 2050. godini.
Važna je dosljednost
To je jedan od brojnih ključnih doprinosa koje mjeriteljstvo, relativno slabo poznato područje znanosti, pruža našem svakodnevnom životu. Ono nam omogućuje gotovo sve, od osiguravanja da možemo precizno utvrditi koliko vodika teče kroz cjevovod do osiguravanja da se na našim telefonima prikazuje ispravno vrijeme.
- Kada pogledate na svoj sat, vrijeme koje pokazuje uglavnom će biti jednako vremenu na satovima ljudi oko vas - rekla je Baldan.
Kada pijete vodu iz slavine, u većini europskih zemalja znate da je čista. To je zbog mjeriteljstva. Uzima se zdravo za gotovo, ali iza kulisa osiguravamo da su sve te stvari moguće.
Važnost ovog područja obilježava se svake godine 20. svibnja, na Svjetski dan mjeriteljstva. Ove godine obilježava se i 150. obljetnica potpisivanja Konvencije o metru.
Ovaj međunarodni ugovor, potpisan 1875. godine u Parizu, Francuska, postavio je temelje globalnog sustava mjerenja, osiguravajući da su mjerenja poput duljine, mase i vremena dosljedna diljem svijeta.
Kvantna sigurnost
Mjeriteljstvo je iznimno raznoliko područje. Mjeriteljski instituti u svakoj zemlji osiguravaju, na primjer, da količina goriva kojim punimo automobil na benzinskoj postaji odgovara količini koja piše na brojilu. Ali oni također proučavaju pitanja visoke tehnologije, poput načina na koje kvantnu komunikaciju možemo učiniti sigurnom.
Kvantna računala su računala velike brzine koja rade na načelima kvantne fizike. Strahuje se da bi potencijalne brzine pri kojima ova računala rade mogle učiniti trenutačne sigurnosne mjere za digitalnu komunikaciju zastarjelima. Zbog toga su kriptografi zauzeti radom na razvoju sigurnosnih sustava otpornih na kvantne utjecaje.
- Radimo na konceptu pod nazivom distribucija kvantnog ključa. To će nam omogućiti sigurnu komunikaciju, čak i kada kvantna računala postanu stvarnost - rekao je Ivo Pietro Degiovanni, direktor istraživanja na Talijanskom nacionalnom mjeriteljskom institutu (INRiM) i predsjednik Europske mjeriteljske mreže kvantnih tehnologija.
Ali postoji jedna slaba točka u ovom novom načinu šifriranja poruka: potrebna je transformacija između kvantnog i fizičkog svijeta.
- Ali tada može doći do „curenja informacija” - rekao je Degiovanni. Haker bi u tom trenutku mogao promatrati vašu poruku i presresti je.
Zahvaljujući radu na inicijativi, koju je sufinancirao EU, pod nazivom MeTISQ, koja je trajala od 2019. do 2024. godine u okviru Europskog mjeriteljskog programa za inovacije i istraživanje (EMPIR), mjeritelji iz cijele Europe uspjeli su razviti načine uočavanja i blokiranja takve vrste curenja informacija. Bravo za mjeriteljstvo!
Poticanje održivosti
Mjeriteljica Annette Röttger s njemačkog Nacionalnog instituta za mjeriteljstvo razmatrala je kako mjeriteljstvo može doprinijeti tehnologiji baterija, a posebno načinu na koji ih recikliramo.
- Do 2030. godine imat ćemo 150 milijuna litij-ionskih baterija dostupnih za sekundarnu uporabu. To je golema količina. Ali kako bismo ih dobro reciklirali, moramo znati možemo li ih ponovno upotrijebiti i kada - rekla je Röttger.
Röttger je bila uključena u istraživački projekt pod nazivom LiBforSecUse koji je financirala EU, a koji je trajao od rujna 2018. do kolovoza 2021.
Ova je inicijativa, koju je sufinancirao EU u okviru programa EMPIR, istraživačima omogućila da razmotre načine za precizno mjerenje impedancije – otpora protoku električne struje u bateriji.
Litij-ionske baterije obično se upotrebljavaju u električnim vozilima. Kako stare, njihove se performanse smanjuju i možda ih je potrebno mijenjati. Međutim, moguće je da i dalje budu u dovoljno dobrom stanju za druge namjene, kao što je skladištenje energije. Stoga je provjera impedancije rabljenih baterija važna za odlučivanje o njihovom potencijalu za ponovnu uporabu.
- Možete to usporediti s time kako se, kada voda teče kroz cijev, usporava na zavojima, pregibima ili blokadama. Razmotrili smo kako najbolje izmjeriti impedanciju i utvrditi kada se baterija može ponovno upotrijebiti - rekla je Röttger.
Europski standardi
Bilo da se radi o mjerenju protoka vodika, nepredvidivih promjena kubita ili potencijala snage rabljenih baterija, ne samo da je važno osigurati točnost mjerenja, već je bitno i da ljudi svugdje mjere na isti način.
Europa uz pomoć EURAMET-a i Europskog partnerstva za mjeriteljstvo igra važnu ulogu u standardizaciji i koordinaciji.
- Europljani moraju surađivati kako bi razradili ta mjerenja. Mjeriteljstvo je temelj na kojem se gradi velik dio onoga što proizvodimo i čime trgujemo - rekla je Röttger.
Podrška EU-a istraživanju u ovom području omogućuje mjeriteljima diljem Europe da zajedno rade na širokom rasponu problema.
- Ključno je da se možemo sastati i usporediti rezultate. Moramo uskladiti naše mjerne standarde. Moramo nadići nacionalne probleme u mjeriteljstvu - rekla je Baldan.
Degiovanni se također slaže da je suradnja u mjeriteljstvu temelj za održivu konkurentnost Europe. Osobito u novim područjima kao što su kvantno računarstvo i održive tehnologije, moramo ispitati točnost tvrdnji i osigurati da se svi međusobno razumijemo. Suradnja s kolegama ima golem utjecaj.
Istraživanja u ovom članku financira EU-ov program Obzor. Stavovi sugovornika ne odražavaju nužno stavove Europske komisije.
Autor: Tom Cassauwers
Više informacija:
· LiBforSecUse
· Met4H2
· MeTISQ
· EURAMET
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
