Vidste du, at energi muligvis kan tale?

Vil et sprog uden bogstaver, ord eller sætninger nogensinde kunne eksistere?

Det korte svar er ‘ja’. Energi lader til at have sit eget sprog, indlejret i strømmen fra produktion til forbrug.

Lærer vi at forstå dette sprog, kan det hjælpe os med at sikre vores energisystemer og ressourcer.

Mennesker kan kommunikere med hinanden ved hjælp af et fælles sprog, altså ord og sætninger, men de kan ikke bruge de samme værktøjer til at kommunikere med planter og dyr.

Dyr har deres egne måder at kommunikere på gennem tegn og lyde, som mennesker ikke (altid) forstår.

På denne måde interagerer levende væsener for at danne deres egne sprog og formidle deres budskaber.

Men hvad med ikke-levende ting, såsom energi? Kan det have et sprog?

Kan ikke-levende ting kan have deres eget sprog?

Den populære sci-fi-film 'Arrival' med Amy Adams i hovedrollen som lingvistikprofessor kan hjælpe med at vise, at sprog er meget mere end ord, tegn og lyde.

I filmen lander 12 rumskibe forskellige steder på Jorden.

Da mennesker forsøger at forstå de fremmede væsner, der har valgt at besøge Jorden, er manglen på et fælles sprog en åbenlys hindring: Hvordan taler vi med rumvæsenerne?

Det er her, filmen udfordrer publikum til at tænke grundigt over udviklingen af et sprog.

Sprog, som vi kender dem, kan almindeligvis bruges til at kommunikere i skriftlig og verbal form.

Menneskelige sprog er generelt ret ligetil, hvor mening kun kan udledes af en fortløbende opstilling af bogstaver, ord og sætninger.

Men i 'Arrival'-filmen kommunikerer rumvæsnerne ved at bruge 'cirkulære symboler', der trodser alle regler for syntaks og rækkefølge, som de fleste menneskelige sprog bruger.

Kan energiens sprog vise vej til en bæredygtig fremtid?

En vigtig pointe her er, at vi ikke har brug for en standardiseret struktur for sprog for at have effektiv kommunikation.

Energi flyder overalt omkring os fra produktion til forbrug, men vi bruger det kun til elektricitet og opvarmning/køling.

Måske burde vi overveje følgende:

1. Kan en simpel stikkontakt i Aalborg gøre os klogere på den energi, der produceres i Aarhus? Hvis ja, hvor effektivt kan vi forstå sproget?

2. Hvordan kan vi udnytte dette sprog til en bæredygtig fremtid for energiforsyningen?

Før vi besvarer disse spørgsmål, skal vi først forstå problemet.

Klimaet og cyberangreb truer vores energisikkerhed

Energisystemener står i dag over for alvorlige trusler som følge af klimaforandringer og digitalisering.

Selvom vi har smarte metoder til overvågning og kontrol af vores energisystemer, står vi stadig over for udsving, forstyrrelser og afbrydelser af energiforsyningen, ofte kaldet strømafbrydelser.

Disse afbrydelser er stigende over hele verden på grund af naturkatastrofer, såsom naturbrande, orkaner, snestorme og cyberangreb, som kan forstyrre strømproduktionen.

I takt med at klimaforandringerne gør de ekstreme vejrhændelser mere intense, risikerer vi flere afbrydelser

Hvert minut af sådanne strømafbrydelser forårsager enorme økonomiske tab og påvirker liv.

Selvom der er meget lidt, vi kan gøre for at stoppe disse uforudsigelige hændelser, er der et presserende behov for en innovativ teknologi, der hurtigt kan genoprette energiforsyningen og sætte en stopper for afbrydelserne.

Nuværende teknologier er ikke sikre nok

Mange forskere fokuserer på at fastlægge konsekvenserne af naturkatastrofer og cyberangreb for samfundet fra et socialt perspektiv. Jeg er optaget af at finde løsninger, hvor energisystemer kan reparere sig selv og derved opnå den hurtigste genopretning, hvis der opstår afbrydelser.

Siden min ph.d. har min forskning fokuseret på brugen af informations- og kommunikationsteknologier (IKT) til intelligent styring og overvågning af energisystemer.

Sådanne teknologier, som kan bruges til at overføre, lagre, skabe, indsamle og behandle data om energisystemer, har dog også deres svagheder.

For selvom brugen af IKT til transmission og indsamling af vigtige data fra fjerntliggende steder kan bidrage til hurtigt at genoprette energisystemer i tilfælde af en naturkatastrofe, der eksempelvis forstyrrer energiforsyningen til en større by, kan cyberangreb også bruges til hacke sig ind i en IKT for at manipulere data og skabe problemer.

Så brugen af IKT garanterer ikke en stabil energiforsyning. Derfor skal vi finde ud af, hvordan energisystemerne kan reparere sig selv, så de bliver immune over for både naturkatastrofer og cyberangreb.

Energiens sprog

Vores forskning går i dybden med at løse de ovennævnte problemer ved simpelthen at bruge energistrømmen til at formidle meningsfuld information fra punkt A til punkt B.

På denne måde kan vi blive uafhængige af IKT eller anden teknologi, der kan skabe nye problemer.

Her er et eksempel på, hvordan det fungerer:

Person A og B er begge stumme, hvilket betyder, at de ikke har en stemme. De kommunikerer ved hjælp af tegn.

Forestil dig, at både A og B skal samarbejde for at løse et puslespil sammen.

Det er mest sandsynligt, at A og B først kommunikerer om deres tanker om puslespilsbrikkerne eller spørgsmål, der kun vedrører puslespillet.

Når de bruger puslespillet som kontekst, er de tegn, de bruger, i høj grad drevet af, hvor godt de løser puslespillet.

Det er højst usandsynligt, at A og B begynder at udveksle tegn om en film, mens de løser puslespillet.

På samme måde fungerer energisystemerne, hvor alle energikilderne er et team (som A og B), der samarbejder for at producere den nødvendige energi, som forbrugerne hele tiden efterspørger.

Energistrømmene ’taler’ om det, de prøver at løse: energiforsyningen.

Hvordan kan vi oversætte energiens sprog?

Når vores system oplever udsving, afbrud eller forstyrrelser, udsender de også tegn, der handler om afbrydelsen (ligesom puslespil var kontekst for A og B) i form af ikke-regelmæssige mønstre.

Disse mønstre varierer alt efter kontekst. Overordnet kan man sige, at de uregelmæssige mønstre danner et energisprog, som kun forstås af energienhederne.

For at kunne forstå data fra forskellige energikilder ved udelukkende at måle på energien har jeg udviklet 'oversættere' for hver energikilde i systemet.

Det betyder, at jeg har forsøgt at forstå, hvad hver uregelmæssighed betyder for energisystemets status.

Baseret på den målte energi vil en oversætter efter afkodning af energisproget guide hver energikilde til at ændre deres generering.

Ud over den nuværende praksis med at bruge en anden IKT oven i energiflowet til at forstå og fortolke data fra energikilderne bruger jeg selve energiflowet med sit iboende sprog uden behov for andre teknologier.

Det forenkler energisystemets sikkerhed og pålidelighed, da vi nu kan overføre energi og information uden fare for at blive hacket.

Energi kan meget mere end oplyse vores hjem

Vores forskning vil også give dem, der er ansvarlige for at overvåge og styre vores energisystemer, mulighed for selv at måle på energi, fremfor at bruge andre teknologier til at gøre det for dem.

Selvom der skal forskes mere i, hvor godt denne idé vil fungere i meget komplekse systemer, har vi et fint udgangspunkt i vores publicerede forskningsartikel, som kan give anledning til flere diskussioner om sekundære anvendelser af energi.

Efter naturkatastrofer som naturbrande eller orkaner kan ’oversætterne’, der er udviklet i vores forskningsarbejde, muliggøre, at energikilderne i energisystemet i fællesskab reparerer sig selv igennem dets eget indlejrede sprog.

Naturkatastrofer er et eksempel på, hvor energisproget kan spille en stor rolle, men det er ikke alt.

Sproget kan også bruges til at overvåge nye udsving i vores systemer, forbedre vores brug af energi, så det bliver mere smart og fleksibelt, samt løfte energieffektiviteten.

I øjeblikket kæmper vi med at finde værktøjer til katastrofehåndtering til energisystemerne, og her kan en forståelse af energiens eget sprog være et gennembrud.

Tiden er inde til, at grøn energi gør langt mere end at opvarme eller oplyse vores hjem. Vi skal bare blive fortrolige med dette nye sprog.