Das Kernteam des Experiments vom Quantum Device Laboratory an der ETH Zürich. v.l.n.r: Anatoly
Kulikov, Simon Storz, Andreas Wallraff, Josua Schär, Janis Lütolf. (Bild: ETH Zürich / Daniel
Winkler)
ETH Zürich erstmals Bell-Test ohne Schlupfloch!
Ein Bell-Test basiert auf einer Versuchsanordnung, die vom britischen Physiker John Bell in den 1960er-Jahren zunächst als Gedankenexperiment erdacht wurde. Bell wollte damit eine Frage klären, über die bereits in den 1930er-Jahren die damaligen Grössen der Physik gestritten haben: Stimmen die Voraussagen der Quantenmechanik, die der Alltagsintuition völlig zuwider laufen, oder gelten im atomaren Mikrokosmos ebenfalls die klassischen Vorstellungen von Kausalität, wovon Albert Einstein überzeugt war? Um diese Frage zu beantworten, schlug Bell vor, an zwei verschränkten Teilchen gleichzeitig eine zufällige Messung durchzuführen und diese anhand der Bell’schen Ungleichung zu überprüfen. Stimmt Einsteins Konzept der lokalen Kausalität, dann wird die Bell’sche Ungleichung bei diesen Experimenten immer erfüllt. Im Gegensatz dazu sagt die Quantenmechanik voraus, dass die Ungleichung verletzt wird.
Was bedeuten die Elemente O₂ und H₂ für die Energiewende?
«Wasser ist die Kohle der Zukunft» hat Jules Verne in seinem Roman «Die geheimnisvolle Insel» 1874 geschrieben und ist heute immer noch Zukunft. Ob er wohl damit gerechnet hat, dass es bis zur Zukunft bald schon anderthalb Jahrhunderte dauert? Viele Länder der Erde haben sich auf den letzten Konferenzen zum Kampf gegen den Klimawandel bekannt. Die Ausbeutung und der Missbrauch fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas soll zurückgefahren werden, um etwa bis Mitte des Jahrhunderts «klimaneutral» zu sein. Dabei soll endlich ein Element an Bedeutung gewinnen, über welches die Menschheit in kläglicher und beschämender Weise jahrhundertelang darüber hinweg stolpert(e): das chemische Element Wasserstoff H₂, welches am meisten in unserem Universum vorkommt. Wäre das nicht eine Chance für Europa oder überlassen wir diese Ressource wieder «den anderen zur Ausbeutung und zum Missbrauch»?
Die Investigativ Sendung MDR WISSEN zeigt, was Wasserstoff wirklich leisten könnte und was das Element H₂ für die Energiewende beispielsweise aber nicht nur in Deutschland bedeuten könnte. Wasserstoff ist vierzehnmal leichter als Luft, unsichtbar und geruchlos. Um das Element «fassbar» zu machen, begab sich die MDR-WISSEN-Reporterin Daniela Schmidt auf eine «Reise» quer durch Deutschland. Der Film zeigt, wo Wasserstoff in Zukunft eine Rolle spielen könnte, von energieautarken Einfamilienhäusern bis hin zu riesigen Stahlwerken. Die Zuschauer erfahren, wie das Element im Elektrolyseur gewonnen wird, was es mit grünem, blauem, rotem und grauem Wasserstoff auf sich hat und ob Wasserstoff wirklich so gefährlich ist, wie viele seit der Explosion des Zeppelins Hindenburg oder gar der Wasserstoffbombe denken.
Die Messer Schweiz AG entwickelt mit mehreren Partnern eine Verdichterstation für Wasserstoff im grossindustriellen Massstab, basierend auf der gleichen Technologie mit Metallhydrid. Damit können grössere Wasserstofftankstellen gebaut werden und eine Alternative zu konventionellen Verdichtern angeboten werden. Diese Verdichtereinheiten sind in der Lage mit thermischer Energie, statt mit Strom, den Wasserstoff zu verdichten. Das senkt die Stromkosten in der Industrie erheblich und nutzt ungenutzte Wärmemengen.
Update 3
Bezüglich des aktuellen Stands unserer neuartigen Wasserstofftankstelle, möchten wir informieren, dass nach einigen Optimierungen und zahlreichen Abnahmeprüfungen in der letzten Märzwoche (2023) die Schlussabnahme durch die Behörde erfolgen soll. Danach werden wir zügig umfassende Tests im Zusammenhang mit unserem Wasserstoffstapler durchführen, um möglichst zeitnah Interessenten unsere Technik vorführen zu können. Auch wir mussten lernen, bei innovativen Projekten ohne Referenzen in der Vergangenheit, Geduld zu entwickeln bis sie im Einklang mit dem Gesetz auf den Markt gebracht werden können. (Weitere Infos siehe auch Newsletter 03/2023 bezüglich unserer H24U Wasserstoff Tankstelle)
Nach weiteren Rückschläge bei den Lieferzeiten von Komponenten geht das Projekt nun gut voran. Wenn nichts mehr dazwischen kommt, wird die neue Tankstelle Ende Juni bei uns in Lenzburg installiert sein. Mit dem ersten Wasserstoffgabelstapler der Schweiz, den wir Ende April in Betrieb genommen haben, werden wir die H24U ausgiebig testen.
«Die erste marktfähige Anlage wird gerade gebaut und dann ausgiebig bei uns im Werk mit unabhängigen Dritten getestet. Es war geplant, dass die Testanlage im Januar bei uns aufgebaut wird. Verzögerungen bei einzelnen Komponenten und andere Corona-bedingte Effekte haben die Aufbauarbeiten auf Ende April verschoben. Die Referenzanlage (3 Fahrzeuge, Fahrleistung 15’000 km/a je PW) würde bei rund 100’000.- CHF liegen. Sobald die Serienproduktion möglich ist, wird der Preis von 30’000.- CHF angestrebt. Nicht enthalten sind die PV-Anlage und die Elektrolyse.»
Wenn ein Tank für die bevorstehende Fahrt nicht ausreichend voll ist, dann ist die Fahrt zu einer öffentlichen Tankstelle meist zu spät, um in Ruhe zu tanken. Mit der geräuscharmen Tankstelle H24U der Messer Schweiz AG kann ein Besitzer vor der eigenen Haustür rund um die Uhr tanken, ohne Nachbarn zu stören. In nur fünf Minuten ist das Wasserstoff-Fahrzeug vollgetankt und man kann sofort losfahren.
Der Tankschlauch befindet sich sabotagesicher im Bediengehäuse und wird erst bei Anmeldung durch Öffnen der Rückwand freigegeben. Beim Tankvorgang wird man über ein Panel mit Touch-Display sicher geführt und die Helligkeit lässt sich an die Lichtverhältnisse anpassen. Deshalb kommt es auch im Nachtmodus nicht zur Störung der Nachbarschaft. Auch das Tanken erfolgt ohne Geräuschentwicklung und Vibrationen und vermeidet so eine Lärmbelästigung in der Umgebung. Daher lässt sich die H24U-Tankstelle auch in Wohngebieten einsetzen. Während des Tankvorgangs sieht man die Daten der Tankstelle und des Fahrzeugs wie Füllstände, Durchfluss, getankte Menge und geschätzte Fülldauer.
Für den Fall, dass weitere Nutzer zugelassen werden sollen, können diese über einen QR-Code der H24U App gescannt und automatisch abgerechnet werden. Andere übliche bargeldlose Zahlmethoden sind ebenfalls möglich. Sämtliche Abrechnungen und Nutzungsvorgänge lassen sich auf dem User-Account datenschutzkonform verfolgen. Hierbei entscheidet der Besitzer, wann und wie die Tankstelle zur Verfügung gestellt wird. Ohne bewegliche Teile ist die Tankanlage wartungsfrei und im Problemfall ist der Messer-Support erreichbar. Nach einer einmaligen Investition braucht man sich keine Gedanken mehr über die Kosten zu machen. Fremdnutzer beschleunigen zudem die Rückzahlung ihrer Investition. Mit dieser Technologie bezieht man nach relativ kurzer Zeit den Treibstoff praktisch kostenlos und schützt dabei noch unseren Planeten.
Neue Verbindung stimuliert Gehirnzellen und reduziert Depressionen
The Federation of European Neuroscience Societies has appointed EPFL Professor Carmen Sandi as its President
Chronischer Stress kann eine Hauptursache für Depressionen sein. Der genaue Mechanismus dafür ist nicht klar, aber das fehlende Glied könnte in den Stoffwechselprozessen der Gehirnzellen liegen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass Stress die Energiereserven des Gehirns erschöpft – und damit den Weg für eine Depression ebnet. Dies impliziert, dass die Störung durch Umkehrung des Prozesses und Stimulierung des Gehirnstoffwechsels behandelt werden könnte. Neurobiologen an der ETH Lausanne (EPFL) testeten diese Theorie an Labormäusen und stellten fest, dass gestresste Mäuse eine Ergänzung erhalten, die Acetyl-L-Carnitin – eine Verbindung, von der bekannt ist, dass sie den Zellstoffwechsel anregt – gegen Depressionssymptome wirkt. Die Ergebnisse der Wissenschaftler wurden soeben in eLife veröffentlicht.
Beispiele hierfür sind skalierbare digitale Plattformen, um die gesamte Wertschöpfungskette von Lieferanten zu Kunden zu verbinden, und Prognosemodelle für maschinelles Lernen, die über das gesamte Produktionsnetzwerk skaliert sind
In einem neuen Bericht werden Einblicke in die Förderung von Innovation, digitaler Transformation und Skalierung sowie in die Unterstützung von Nachhaltigkeits- und Weiterbildungsbemühungen gegeben
Lesen Sie hier den vollständigen Bericht (PDF in Englisch).
Ein Werkzeug zur Berechnung komplexer Neuronenmodelle
Oren Amsalem, Neurobiologist at the HUJI
Wissenschaftler der Hebräischen Universität Jerusalem und des EPFL Blue Brain Project haben «Neuron_Reduce» entwickelt, ein neues Berechnungswerkzeug, mit dem die Wissenschaft komplexe Neuronenmodelle jedes Zelltyps auf einfache Weise vereinfachen und gleichzeitig die Input-Output-Eigenschaften erhalten kann. Gleichzeitig wird die Laufzeit der Simulation deutlich reduziert.
Detaillierte Neuronenmodelle, die aus Tausenden von Synapsen bestehen, sind der Schlüssel zum Verständnis der rechnerischen Eigenschaften einzelner Neuronen und großer neuronaler Netzwerke sowie zur Interpretation experimenteller Ergebnisse. Simulationen dieser Modelle sind jedoch rechenintensiv (unter Verwendung vieler Rechenstunden), was ihre Nützlichkeit erheblich verringert. Zum ersten Mal haben Wissenschaftler der Hebrew University of Jerusalem und des EPFL Blue Brain Project einen einzigartigen analytischen Ansatz für die Herausforderung formuliert, die Komplexität von Neuronenmodellen zu reduzieren und dabei ihre wichtigsten Eingabe- / Ausgabefunktionen und ihre Rechenfähigkeiten beizubehalten.
Die Messe für Unterhaltungselektronik fand vom 7. bis 10. Januar 2020 in Las Vegas statt
Die CES® 2020 eröffnete am 7. Januar und stellt die nächste Generation von Innovationen vor, die die Industrie neu definieren, Arbeitsplätze schaffen und viele gesellschaftliche Herausforderungen lösen werden. Mit mehr als 4400 ausstellenden Unternehmen, darunter 1200 Start-ups, bietet sie die neuesten Transformationstechnologien, darunter 5G, Künstliche Intelligenz, Fahrzeugtechnologie, digitale Gesundheit und mehr. Die CES 2020 ist Eigentum der Consumer Technology Association (CTA) ® und wird bis Freitag, den 10. Januar in Las Vegas, Nevada, durchgeführt.
Patent für Forscher der ETH Lausanne, um CO₂ von Lkw abzufangen und umzuwandeln
Lkw mit CO₂ Auffangvorrichtung auf dem Dach
Forscher an der ETH Lausanne,
EPFL, haben ein neues Konzept patentiert, mit dem die CO₂-Emissionen von
Lastwagen um fast 90% gesenkt werden könnten. Dabei wird
CO₂ im
Abgassystem aufgefangen, in eine Flüssigkeit umgewandelt und im Fahrzeug
gespeichert. Das flüssige CO₂ wird dann an eine Tankstelle
geliefert und dort mithilfe erneuerbarer Energien wieder in Kraftstoff
umgewandelt.
Die Elektromobilität ist im Trend. Die Technologie entwickelt sich langsam vom Nischenmarkt zum Massenmarkt und ist dennoch mit grossen Vorbehalten konfrontiert. Der TCS hat zusammen mit dem Umfrageinstitut gfs.bern eine repräsentative Umfrage zur Elektromobilität lanciert. Der TCS-Barometer zur E-Mobilität gibt nun erstmals Antworten zur Haltung der Schweizer Bevölkerung gegenüber der Elektromobilität und zeigt Ängste und Erwartungen auf.
Life Cycle Assessment (LCA) misst Treibhausgas von Herstellung über Nutzung bis Entsorgung
Die Lebenszyklusanalyse vergleicht Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus von Fahrzeugen mit verschiedenen Antriebstechnologien – sowohl mit aktuellen wie mit zukünftigen Zahlen
Sind Elektroautos generell klimafreundlicher? Eine Frage, die regelmässig gestellt wird und bislang nicht eindeutig beantwortet werden konnte. Ein Experten-Tool von mehreren Automobilclubs gibt dazu nun erstmals hilfreiche Angaben. Die Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment – LCA) zeigt, wie viel Treibhausgas ein Fahrzeug von der Herstellung über die Nutzung bis hin zur Entsorgung verursacht. Für Elektroautos ist dabei in erster Linie der Strommix im Nutzungsland entscheidend. Der Internationale Automobilverband FIA hat zusammen mit mehreren Automobilclubs und der Joanneum Research Forschungsgesellschaft die Life Cycle Assessment Analyse entwickelt. Der TCS hat dieses Expertentool an die Schweizer Gegebenheiten beim Strommix adaptiert und die Erkenntnisse auf seiner Webseite der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Das Tool ermöglicht es Konsumenten, sich vor dem Kauf eines Fahrzeuges über die Ökobilanz der verschiedenen Antriebsarten zu informieren.
