Their Gravity Power Modules would marry traditional heavy rig drilling technology with renewable energy storage.

At utility-scale, the pumped storage would begin with drilling thousands of feet underground, large enough to accommodate an 18 foot diameter storage shaft and a 6 foot diameter return pipe.

Here’s how it works, in the elegant words of Powermag:

“At the bottom of the shaft is a large concrete piston fitted to the shaft, called the “weight stack.” Also bored into the ground is a parallel but smaller-diameter “return pipe” that is connected to the main shaft at the top and bottom.

Finally, the entire volume is filled with water and tightly sealed—air is compressible and its presence reduces the system effectiveness. In essence, the position of the weight stack in the shaft determines the amount of energy stored.

During the energy storage process, off-peak electricity is used to power a pump that pushes water down the return pipe that will raise the weight stack from the bottom of the deep storage shaft.

During a peak electricity demand period, the weight stack is released, which pushes the water up the return pipe, reversing the direction of rotation of the pump-turbine and producing electricity, much as in a typical pumped storage hydroelectric plant.”

CEO Jim Fiske envisions that his Gravity Power Modules would be installed in clusters to produce the amount of energy desired. The storage capacity of a 7 acre site could amount to more than 2 GW (2,000 MW) depending on the depth and diameter of the shafts.

The Gravity Power Module has a conversion efficiency that looks likely to be in the 75% to 80% range once it is tested at full scale, at installation costs a little higher pumped hydro, around $150/kWh for a system capable of storing about 200 MWh.

Pumped hydro installation has installation costs of around $100/kwh. But it can be controversial because, like hydro-electricity itself, pumped hydro can impact a natural habitat for fish. More than half the states that have renewable energy standards do not allow hydro to qualify as renewable because of the ecological damage.

New pumped hydro projects face formidable permitting obstacles, despite the need to add more energy storage as we move to a clean power economy. The Gravity Power Module could be one of the solutions.

Source: CleanTechnica

Basta guardare alle trasformazioni, spesso selvagge, delle nostre città e delle periferie per rendersi conto che il cemento e l’asfalto avanzano sempre di più, mentre scompaiono le superfici naturali. Il consumo di territorio è un fenomeno preoccupante che riguarda tutta l’Europa. Ogni anno mille chilometri quadrati di terreno, corrispondenti a un’area più estesa di Berlino, vengono sacrificati a vantaggio dell’espansione urbana e della costruzione di infrastrutture. Lo rivela il report “Overview of best practices for limiting soil sealing or mitigating its effects in EU-27”, presentato a Bruxelles nel corso della Green Week, che al tema ha dedicato una sessione. Questo assalto modifica per sempre le caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche del suolo e si traduce in una perdita irreversibile. Per preservare questa risorsa, nell’ottica dello “using less, live better”, che è stato il tema di questa edizione della manifestazione europea, la Commissione propone un approccio basato sul “limitare, attenuare e compensare” il consumo di suolo.

In gergo tecnico si chiama “soil sealing” ed è quel processo di sigillatura o impermeabilizzazione causato dalla copertura del suolo con materiali impermeabili, dovuto appunto all’urbanizzazione e alla costruzione di infrastrutture. Questo processo modifica le funzioni del suolo provocando la perdita di terreni fertili e di biodiversità, la frammentazione dei paesaggi e, cosa ancor più grave, una ridotta capacità di assorbire e filtrare l’acqua, con il conseguente rischio di inondazioni devastanti. Secondo il report, tra il 1990 e il 2000 nell’Ue sono stati cementificati almeno 275 ettari di terreno al giorno, la metà dei quali occupati da edifici, strade e parcheggi. Negli ultimi anni c’è stato un rallentamento a 252 ettari al giorno dovuto alla crescita lenta della popolazione, ma il fenomeno resta comunque preoccupante. Tra il 2000 e il 2006 l’aumento medio di aree trasformate è stato pari al 3 per cento, con picchi del 14 per cento in Irlanda e Cipro, e del 15 per cento in Spagna. E in Italia? La situazione non è tra le peggiori: il consumo annuale di suolo è in diminuzione rispetto alla crescita della popolazione e il tasso di impermeabilizzazione è del 2,8 per cento, ma tra i territori ad alto rischio il rapporto segnala anche otto provincie italiane: Vercelli, Lodi, Verona, Piacenza, Parma, Campobasso, Matera, Catanzaro.

Un caso emblematico è proprio quello della provincia di Parma, la cosiddetta “Food Valley”, presentato alla Green Week grazie alla proiezione del film “Il suolo minacciato”. Negli ultimi anni nella Pianura Padana si sono persi migliaia di ettari di suolo agricolo e solo nella food valley parmense, dove si concentrano importanti produzioni agroalimentari, lo “sprawl” urbano (la dispersione) avanza al tasso di oltre un ettaro di suolo agricolo al giorno. “Il film nasce dalla constatazione di un problema che riguarda tutta l’Italia”, ci spiega Nicola Dall’Olio, regista del documentario. “L’agricoltura è espropriata dei suoi terreni, visti come una risorsa da sfruttare per la loro rendita immobiliare. Bisogna cambiare rotta, soprattutto considerando che le esigenze urbane potrebbero essere soddisfatte con la riqualificazione delle aree in disuso piuttosto che con nuove costruzioni”. Sullo schermo passano le interviste di esperti come Carlo Petrini di Slow Food, il climatologo Luca Mercalli e il sociologo Wolfgang Sachs, alternate alle immagini di gru, strade, capannoni, scheletri di costruzioni disseminati negli spazi verdi appena fuori le città. Una corsa all’accaparramento di suolo che non trova giustificazione: il tasso di crescita della popolazione è stabile e la situazione sociale è diversa rispetto a quella dell’urbanizzazione degli anni ‘60-70. Il motivo reale è la speculazione edilizia, “favorita dalle leggi che privilegiano lo sviluppo basato sul calcestruzzo a quello agroalimentare”. Il risultato è la comparsa sul territorio di capannoni che, dice Luca Mercalli nel film, “sono brutti, devastano e limitano la fruizione turistica e soprattutto sono vuoti, non calibrati sulle reali necessità…monumenti allo spreco che hanno sacrificato la produttività dei suoli migliori”. Come far fronte al problema? Il documentario suggerisce le possibili strade per preservare la risorsa suolo e i modelli di sviluppo urbano alternativi sulla scia delle esperienza della Germania e della Francia o di piccoli comuni come Cassinetta di Lugagnano (Mi).

Anche la Commissione Europea, in attesa di una direttiva in materia, indica le buone pratiche da seguire e propone un triplice approccio. Per prima cosa, ‘limitare’ l’impermeabilizzazione del suolo introducendo dei limiti, ottimizzando la pianificazione territoriale o ridefinendo i sussidi che incentivano le pratiche di ‘soil sealing’. In questo senso rappresentano buoni esempi quelli di Portogallo, Svezia, Spagna e Paesi Bassi, che stanno migliorando la qualità della vita e dei servizi in alcuni centri urbani per attrarre nuovi residenti e controbilanciare la dispersione territoriale. Oppure i progetti di Regno Unito, Francia, Repubblica Ceca e Fiandre, che incoraggiano lo sviluppo di nuove infrastrutture su vecchi siti industriali e commerciali dismessi. Poi bisogna ‘attenuare’ gli effetti del consumo di suolo, sostituendo l’asfalto o il cemento con superfici permeabili e costruendo tetti verdi, come stanno facendo diverse città in Germania, Danimarca e Austria. Infine, ‘compensare’ le perdite attuando misure di recupero in altre aree o con una riqualificazione di terreni già impermeabilizzati come accade in Repubblica Ceca e in Slovacchia.

Fonte: galileonet.it

The new form of carbon, which they call T-carbon, has very intriguing physical properties that suggest that it could have a wide variety of applications.

The scientists, Xian-Lei Sheng, Qing-Bo Yan, Fei Ye, Qing-Rong Zheng, and Gang Su, from the Graduate University of Chinese Academy of Sciences in Beijing, China, have published their study on the first-principles calculations of T-carbon in a recent issue of Physical Review Letters.
Allotropes are formed when the atoms in a substance that contains only one type of atom are arranged differently.

Although many substances have multiple allotropes, carbon has the greatest number of known allotropes. The three best-known carbon allotropes are amorphous carbon (such as coal and soot), graphite, and diamond. Since the 1980s, scientists have been synthesizing newer allotropes, including carbon nanotubes, graphene, and fullerenes, all of which have had a significant scientific and technological impact.

With more recent advances in synthetic tools, scientists have been investigating a wide variety of new – and sometimes elusive – carbon allotropes. In light of these investigations, Sheng, et al., write in their study that it appears that we might be entering the era of carbon allotropes.

Here, the scientists explained how to obtain a new carbon allotrope by substituting each carbon atom in diamond with a carbon tetrahedron (hence the name “T-carbon”). They were inspired by the substitution of each carbon atom in methane with a carbon tetrahedron, which forms tetrahedrane.

“[Our study] adds a possible new allotrope of carbon with amazing properties,” Su told PhysOrg.com. “T-carbon has bond angles different from graphite and diamond, but the interesting structure is still quite stable and has the same group symmetry as diamond, thereby widening people’s vision and knowledge on carbon bonding.”

Each unit cell of the T-carbon structure contains two tetrahedrons with eight carbon atoms. As the scientists’ calculations showed, T-carbon is thermodynamically stable at ambient pressure and is a semiconductor. T-carbon is one-third softer than diamond, which is the hardest known natural material. The new carbon allotrope also has a much lower density than diamond, making it “fluffy.”

The scientists also calculated that T-carbon has large interspaces betweenatoms compared to other forms of carbon, which could make it potentially useful for hydrogen storage. In addition, the unique physical properties of this new carbon allotrope make it a promising material for photocatalysis, adsorption, and aerospace applications.
“We believe that, if obtained, T-carbon is so fluffy that it can be used to store hydrogen, lithium, and other small molecules for energy purposes,” Su said. “It can be used as photocatalysis for water-splitting to generate hydrogen, or as an adsorption material for environmental protection. As it has very low density but a high modulus and hardness, it is quite suitable for aerospace materials, sports materials like a tennis racket, golf club, etc., and cruiser skin, and so forth.”

The scientists also noted that T-carbon could have astronomical implications as a potential component of interstellar dust and carbon exoplanets.

The structure of the new carbon allotrope, T-carbon, is shown from different directions. T-carbon is obtained by replacing each carbon atom in diamond with a carbon tetrahedron. Image credit: Sheng, et al. ©2011 American Physical Society.

“There is a long-standing puzzle in astronomy known as the ‘carbon crisis’ in interstellar dust,” Su said. “Observations by the Hubble telescope revealed that the carbon budget in dust is deep in the red, and there is not sufficient carbon in dust to account for the light distortions.”

In addition, the exoplanet WASP-12b has recently been found to have a large amount of carbon, making it the first carbon-rich exoplanet ever discovered. Since the structure of the carbon in WASP-12b is still unclear, T-carbon might also be one of possible candidates for this carbon planet.
To investigate T-carbon further, the researchers would like to synthesize the new allotrope in the lab, although they say that this would likely be very difficult.

“A synthesis of T-carbon in the lab poses a great challenge for materials scientists and chemists,” Su said. “We suggest the following ways: using the CVD technique under a negative pressure environment; detonation on diamond or graphite; crystallization of amorphous tetragonal carbon; or stretching cubic diamond under extremely large strength.”

Source: PhysOrg

Un repentino abbassamento delle temperature, compiutosi nel giro di poche decine d’anni, ancora prima che avesse inizio la Piccola Era Glaciale: solo pochi gradi in meno, quattro, ma abbastanza da mettere in crisi la sopravvivenza delle popolazioni nordiche. Secondo uno studio pubblicato su Pnas dai ricercatori della Brown University (Usa) sarebbe questa una delle cause della scomparsa dei Vichinghi dalla Groenlandia intorno al 1100 d.C.

Per studiare l’andamento delle temperature nel tempo, gli scienziati hanno prelevato alcuni campioni dal sedimento di due laghi nei pressi di Kangerlussuaq, un piccolo villaggio nella regione sud occidentale della Groenlandia, ottenendo dati climatici su un periodo complessivo di 5600 anni. Le regioni dove sono stati eseguiti i campionamenti, come spiegano gli studiosi, sono le stesse in cui vissero i Vichinghi, e ancor prima le popolazioni delle culture Saqqaq e Dorset.

Analizzando i campioni, i ricercatori hanno osservato che intorno al 1100 d.C., circa due secoli dopo l’insediamento dei Vichinghi, le temperature in Groenlandia cominciarono a diminuire in modo significativo: meno quattro gradi Celsius nel giro di soli ottanta anni. Un cambiamento che ebbe effetti devastanti e mise in crisi la sopravvivenza dei popoli nordici perché determinò una riduzione dei tempi di crescita delle coltivazioni, limitò le risorse con cui allevare il bestiame e prolungò i periodi di gelo in mare, rendendo più difficili i viaggi per il commercio. Questo, insieme allo stile di vita solitario e l’indole combattente, avrebbe dato origine alla scomparsa dei Vichinghi dai territori della Groenlandia, che si sarebbe poi concretizzata tra la metà del 1300 e gli inizi del 1400, come suggeriscono i reperti archeologici e le testimonianze scritte.

Scavando più indietro nel tempo, invece, i ricercatori hanno scoperto che la civiltà degli Saqqaq, in Groenlandia dal 2500 a.C., sperimentò per secoli oscillazioni di temperature, fino all’850 a.C. circa. Intorno a quella data infatti, il clima divenne all’improvviso più rigido, contribuendo forse alla scomparsa della popolazione e favorendo l'insediamento della cultura dei Dorset, più adattata al clima rigido.

Fonte: galileonet.it - Riferimenti: Pnas doi: 10.1073/pnas.1101708108

Tra le misure adottate dal governo nell’ambito dell’ultima manovra c’è anche l’accorpamento al venerdì o al lunedì delle festività civili cadenti durante la settimana. Non verranno invece toccate le festività religiose. In tal modo, le ricorrenze fondanti la nostra società, quelle in cui tutti sono chiamate a riconoscersi (25 aprile, 1 maggio, 2 giugno), passano in seconda fila rispetto a festività che sono tali sono solo per una parte della società, quella che si riconosce nella confessione cattolica.

Per la verità, il decreto legge sembra lasciar intendere che le festività religiose non siano state toccate soltanto in quanto sono state introdotte «con legge dello Stato  conseguente ad accordi con la Santa Sede». Il governo ha dunque finalmente ammesso, quantomeno implicitamente, che il Concordato ostacola la libertà d’azione dello Stato italiano. Ma par di capire che ben difficilmente avrà il coraggio di revocarlo unilateralmente, o di ridurre i miliardi di euro che lo Stato eroga ogni anno alla Chiesa cattolica.

L’UAAR, conscia di ciò, si rivolge direttamente alle gerarchie ecclesiastiche, tanto solerti a intervenire quando si tratta di difendere i diritti dei cittadini economicamente più svantaggiati, e le invita a decidere di loro iniziativa di fare la propria parte. Non chiede loro di rinunciare ai soldi che riceve dallo Stato, ma di offrire al governo il proprio assenso affinché, nel 2012, siano alcune festività religiose, e non quelle civili, a essere oggetto di accorpamento. L’UAAR è certa che, anche in un momento difficile come questo, la Chiesa cattolica saprà essere vicina alle difficoltà dei cittadini italiani.

Fonte: UAAR.it

A project allowing avatars to visibly age over time is in the works.

The shop is one of several projects Chang uses to explore humanity in technology. Chang, an electronic artist and recently appointed co-director of the Games and Simulation Arts and Sciences program at Rensselaer, sees the dialogue between perfection and mortality as an important influence in the growing world of games and simulation.

"There's this transcendence that technology promises us. At its extreme is the notion of immortality that -- with artificial intelligence, robotics, and virtual reality -- you could download your consciousness and take yourself out of the limitations of the physical body," said Chang. "But at the same time, that's what makes us human: our frailty and our mortality."

In other words, while the "sell" behind technology is often about achieving perfection (with a smart phone all the answers are at hand, with GPS we never lose our way, in Second Life we are beautiful), the risk is a loss of humanity.

That dialogue and tension leads Chang to believe that the nascent world of gaming and simulation could become "a new cultural form" as great as literature, art, music, and theater.

"This is just the beginning; we don't really know what this is going to be, and 'games and simulation' is just the best term we have to describe a much larger form," said Chang. "Twenty years ago nobody knew what the Web was going to be. There was this huge form on the horizon that we were sort of fumbling toward with different technological experiments, artistic experiments; I think this is what's going on with games and simulation right now.

"There are many things that are very difficult to do hands-on -- it's very difficult to simulate a disaster, it's very difficult to manipulate atoms and molecules at the atomic level -- and this is where simulation comes in handy," said Chang. "That kind of learning experience, that way of gaining knowledge that's intuitive, that comes through experience and involvement, can be expanded to many other realms."

As an electronic artist, Chang's own work is at the intersection of virtual environments, experimental gaming, and contemporary media art.

"I'm interested in what you could call evocative and poetic experiences within technological systems -- creating that powerful experience that you can get from great music, theater, books, and paintings through immersive and interactive simulations as well," Chang said. "But I'm also interested in the experiences of being human within technological systems."

Other recent projects include "Becoming," a computer-driven video installation in which the attributes of two animated figures -- each inhabiting their own space -- are interchanged. "Over time, this causes each figure to take on the attributes of the other, distorted by the structure of their digital information."

In "Insecurity Camera," an installation shown at art exhibits around the country, a "shy" security camera turns away at the approach of subjects.

"What I'm interested in is getting at those human qualities that are still there," Chang said. "Some of this has to do with frailty, with fumbling, weakness, and failure. These are things that can get disguised, they can get swept under the rug when we think about technology."

Chang earned a bachelor of arts in computer science from Amherst College, and a master of fine arts in art and technology studies from the Art Institute of Chicago. His installations, performances, and immersive virtual reality environments have been exhibited in numerous venues and festivals worldwide, including Boston CyberArts, SIGGRAPH, the FILE International Electronic Language Festival in Sao Paulo, the Athens MediaTerra Festival, the Wired NextFest, and the Vancouver New Forms Festival, among others. He has designed interactive exhibits for museums such as the Museum of Contemporary Art in Chicago and the Field Museum of Natural History.

Chang teaches a two-semester game development course that joins students with backgrounds in all aspects of games -- computer programming, computer science, design, art, and writing -- in the process of creating games. The students start with a design, and proceed through all the steps of planning, creating art work, writing code, and refining their game.

"Think of it as a foundation into developing games that you can take into experimental game design and stretch beyond it," Chang said.

As the "new cultural form" evolves, Chang sees ample room for exploration.

For example, said Chang, virtual reality, in which experiences are staged in a wholly digital world, leads to different implications than augmented reality, in which digital elements overlay the physical world. One implication of virtual reality -- in which, as in Second Life, users can experiment with their identity -- lies in research which suggests that personal growth gains made within the virtual world transfer to the real world. One implication of augmented reality -- in which users may add digital elements that only they can access -- is the possibility of several people sharing the same physical world while experiencing divergent realities.

In the near term, the most immediate implications for the emerging form are, as might be expected, in entertainment and education.

"What's already happening is this enrichment of the notion of what entertainment is through games," Chang said. "When you talk about games, you often have ideas of simple first-person shooter or action games. But within the realm of entertainment is an immense diversity of possibilities -- from complex emotional dramatic story-based games to casual games on your cell phone. There's this range of ways of playing from competitive, multiplayer, social to creative. This is just within the entertainment realm."

Source: Science Daily

Per più di un secolo gli astronomi di tutto il mondo si sono scervellati nel tentativo di spiegare la struttura e la dinamica delle macchie solari, regioni della nostra stella che ci appaiono più scure rispetto al resto per via di una temperatura minore (circa 5.000 gradi Kelvin). Ora, grazie ai dati raccolti dallo Swedish 1-meter Solar Telescope, un gruppo di ricercatori delle università di Stoccolma (Svezia) e Oslo (Norvegia) è riuscito a ricostruire il meccanismo che porta alla formazione di queste macchie. Lo studio, pubblicato su Science, conferma i più recenti modelli e simulazioni tridimensionali, mostrando come le macchie solari siano il prodotto del movimento di gas caldi verso l'alto e freddi verso il basso.

“Le macchie solari – spiegano gli studiosi – sono formate da un nucleo centrale scuro, detto ombra, circondato da un anello più chiaro, chiamato penombra. Se nell'ombra i filamenti magnetici fuoriescono dalla superficie del Sole, è nella penombra che la maggior parte di questi filamenti ha un moto circolare”. I filamenti, simili a delle colonne, possono essere lunghi più di 2.000 chilometri e spessi circa 150 chilometri.

I ricercatori scandinavi sono ora riusciti a dimostrare che i filamenti sono in realtà delle colonne di gas che si muovono avanti e indietro, “bucando” la superficie solare. Il movimento di questi gas, chiamato flusso convettivo, è proprio ciò che provoca le macchie solari. Il nucleo più scuro è la regione in cui le colonne di gas raggiungono la superficie del Sole e si raffreddano, per poi sprofondare nuovamente nella zona di penombra.

Il gruppo di ricerca, guidato da Göran Scharmer dell'Istituto svedese di Fisica Solare, ha utilizzato immagini scattate dallo Swedish 1-meter Solar Telescope, posizionato a La Palma, nell'arcipelago delle Canarie. Il 23 maggio del 2010 il telescopio è stato puntato su una macchia solare in particolare, per documentarne la dinamica ed eseguire analisi di spettropolarimetria. I ricercatori hanno così potuto osservare la presenza di due tipi di movimento: una serie di flussi convettivi scuri verso il basso, la cui velocità è stata stimata attorno ai 3.600 chilometri orari, e una serie di flussi convettivi brillanti, che si muovevano a velocità superiori ai 10.800 chilometri all'ora.

“È ciò che pensavamo di trovare - ha spiegato Scharmer – anche se non ci aspettavamo di riuscire a osservare direttamente questi flussi”. Nel prossimo futuro, l'obiettivo dei ricercatori sarà quello di misurare i campi magnetici collegati ai flussi convettivi, così da comprenderne meglio il funzionamento.

Fonte: galileonet.it