„De la Nikola Tesla, la secolul XXI”: Curentul electric fără fir poate deveni realitate în câțiva ani
Electricitatea fără fir este un vis vechi de mai mult de 100 de ani care ar putea deveni realitate în următorii ani. Dezoltarea încărcării fără fir a dispozitivelor și necesitatea unei mai mari sustenabilități au dus la un impuls pentru a crea o tehnologie pentru transmiterea wireless a energiei electrice în diferite părți ale lumii.
Astfel, există o serie de companii care lucrează în prezent la tehnologia de transmitere a energiei electrice fără fir. De asemenea, au început testele pe teren pentru unele sisteme și va fi interesant de văzut cine va fi primul în această cursă pentru a oferi un sistem eficient, economic și viabil de electricitate fără fir.
Istoria energiei electrice wireless
Limor Zellermayer
Înainte de a menționa despre diferite inițiative revoluționare privind energia electrică fără fir, este important să înțelegem originea acesteia și conceptul care stă la baza acestei tehnologii.
În anul 1891, inventatorul Nikola Tesla a proiectat bobina Tesla, un dispozitiv unic care funcționa pe principiul rezonanței electrice și care era capabil să transmită electricitate fără fire.
Cu toate acestea, bobina putea conduce electricitatea fără fir doar pe distanțe scurte și, din cauza potențialului său limitat, nu s-a dovedit a fi o aplicație practică pentru transferul de electricitate fără fir.
Tesla era obsedat de ideea sa privind energia fără fir, așa că, în anii care au urmat, a lucrat la construirea unei stații de energie care să poată efectua transmisii de energie fără fir (WPT) de înaltă tensiune.
Tonnelé and Co. Wikiemedia Commons
Prin aceste experimente, Tesla a urmărit să transmită mesaje fără fir la distanțe mari, folosind fie o serie de turnuri poziționate strategic, fie un sistem de baloane suspendate.
A construit o stație fără fir în Long Island (numită Turnul Tesla sau Turnul Wardenclyffe), despre care credea că poate demonstra că este posibilă transmiterea de electricitate fără fir pe distanțe lungi. Din păcate, investitorul J.P. Morgan a refuzat să ofere mai multe fonduri pentru experimentele sale, iar proiectul a fost închis în 1906 și ulterior turnul a fost demolat.
Este posibil ca Nikola Tesla să fi murit cu visul său de a crea electricitate fără fir neterminat, dar în ultimii 100 de ani, o serie de experimente și studii au demonstrat că genialul inventator era pe drumul cel bun în abordarea sa de a folosi pământul în locul firelor ca mijloc de transmitere a energiei fără fir.
În prezent, sunt dezvoltate diferite metode de transmitere de energie fără fir, iar cercetările sunt în curs de desfășurare pentru a le implementa la scară largă:
Energie electrică transmisă prin intermediul sateliților
NASA
Aceasta este o metodă promițătoare care implică utilizarea de sateliți plasați pe orbita înaltă a Pământului. Satelitul ar transforma lumina solară în energie; această energie este compusă din microunde (radiaţii electromagnetice). Aceste semnale de microunde ar fi apoi transmise către o antenă la sol sau către o stație de rețea principală.
De acolo, semnalele vor fi transferate la o stație de bază, care va converti microundele în curent continuu. La stația de rețea, energia electrică ar fi, de asemenea, convertită în pachete de energie, similare pachetelor de date de pe internet, care ar fi transmise către locuințele oamenilor și stocate într-un receptor de energie.
În 2021, compania Caltech a anunțat că Donald Bren, membru al consiliului de administrație, care este și proprietarul firmei de investiții imobiliare Irvine Company, va dona 100 de milioane de dolari pentru proiectul Space Solar Power Project (SSPP) al Caltech. Acest proiect ambițios își propune să creeze o rețea de energie fără fir prin satelit, care ar putea furniza energie electrică în mod constant oriunde pe Pământ.
Unde electromagnetice transformate în energie electrică de curent continuu
Daniel Clay
În această metodă, undele electromagnetice sunt transformate în energie electrică de curent continuu cu ajutorul unui receptor de microunde și al unui redresor de curent continuu.
Cea mai mare eficiență obținută prin transmiterea de energie prin microunde a fost de 84%, înregistrată în 1975 de o echipă din Japonia, dar sistemele cu putere de ieșire mai mare au avut eficiențe mai mici. Următorul obiectiv ar fi realizarea unui transfer de energie de înaltă eficiență pe distanțe lungi.
Cercetările publicate în august 2021 la Universitatea din Tsukuba, Japonia, arată că radiațiile de microunde de înaltă energie pot acționa ca o sursă eficientă de energie fără fir pentru lansarea rachetelor în spațiu.
Atunci când o rachetă este trimisă în spațiu, combustibilul reprezintă aproximativ 90% din greutatea sa; această sarcină poate fi eliminată prin utilizarea acestei tehnologii de energie fără fir bazată pe microunde.
Energiei fără fir prin laser
S-a demonstrat că cele mai eficiente convertoare de curent continuu la laser sunt diodele laser cu semiconductori, cum ar fi cele utilizate în comerț în comunicațiile laser cu fibră optică.
O astfel de metodă permite unui receptor fotovoltaic să primească fascicule laser și să genereze energie electrică din acestea.
Energia wireless nu mai este un simplu vis pentru Noua Zeelandă
Samuel Ferrara
Emrod, o firmă din domeniul energiei, a început în 2022 să testeze o tehnologiei de transfer de energie fără fir cu rază lungă de acțiune.
Proiectul a fost inițiat de Ara Ake, centrul național de dezvoltare a energiilor noi din Noua Zeelandă, și este realizat în parteneriat cu Powerco, al doilea mare distribuitor de energie din Noua Zeelandă.
În cazul în care testul se dovedește a fi unul de succes, acest lucru ar reprezenta un impuls important pentru planurile guvernului neozeelandez de a crea un sistem de transmitere a energiei fără fir în întreaga țară.
Emrod a conceput o tehnologie unică de teleenergie care utilizează o rețea fără fir de antene care transportă energie sub formă de unde electromagnetice de mare distanță de la un punct la altul. La început, electricitatea este condusă prin intermediul antenelor sub forma unui fascicul neionizant, având o frecvență echivalentă cu cea a undelor radio.
Emrod susține că această tehnologie este bine adaptată la terenul muntos din Noua Zeelandă și poate rezista la condițiile meteorologice variate din regiune. Tehnologia de transfer de energie electrică fără fir este, de asemenea, considerată un avantaj pentru zonele în care rețelele electrice tradiționale nu pot fi instalate din cauza factorilor geografici.
Greg Kushnir, directorul executiv al Emrod, anticipează că oamenii s-ar putea opune electricității wireless în același mod în care sunt sceptici cu privire la tehnologia 5G. El consideră că adevărata provocare asociată acestui proiect este de a îi face pe oameni să înțeleagă că electricitatea wireless de la Emrod nu duce la radiații dăunătoare.
Electricitatea fără fir, care reprezintă o alternativă excelentă la sursele de energie tradiționale, are potențialul de a revoluționa sectorul energiei curate (energia fără emisii de carbon, obținută din surse care nu emit direct gaze cu efect de seră). Acesta este, de asemenea, motivul pentru care există numeroase proiecte interesante în segmentul WPT (Wireless Power Transfer).
