Brezžični prenos električne energije je prihodnost

Pred kratkim je Apple predstavil prvi brezžični polnilec za pripomočke, ki je med uporabniki povzročil resnično navdušenje. Mnogi ljudje so takrat menili, da je to velik preboj na področju brezžičnega prenosa energije. Toda korporacija Apple ni bila pionir. Pred mnogimi leti so bili podobni izumi že prikazani javnosti.

Kdo je bil pionir

Leta 1893 je slavni izumitelj Nikola Tesla občinstvu, zbranemu v dvorani, prikazal sij fluorescenčnih sijalk.Najbolj neverjetno je bilo, da so svetilke delovale kljub odsotnosti žic. Zdaj lahko takšen trik ponovi vsak šolar, ki se vsaj malo spozna na fiziko. Dovolj je le, da stojite s fluorescenčno sijalko pod visokonapetostnim vodom od 229 kV in več. Toda v tistem trenutku je bilo to nekaj izjemnega, podobnega čudežu. Malo kasneje je Nikola ponovil ta trik, a tokrat je brezžično prižgala fosforna žarnica.

2 leti pozneje, leta 1895, je naš ruski izumitelj A.Popov prikazal delovanje prvega radia na svetu. Ta naprava je delovala tudi zaradi brezžičnega prenosa električne energije.

Teslovo energijsko orožje

Izumitelj Nikola Tesla je zapustil zelo malo podatkov o tehnologiji prenosa električne energije po zraku. Toda do nas so prišle razdrobljene informacije, da mu je na tem področju uspelo dobiti sijajne rezultate.

Leta 1899 je v Colorado Springsu začudeni javnosti pokazal različne svetilke in motorje, ki so delovali brez žic. Za poskus je bil postavljen visok stolp, na vrhu katerega je bila izpustna šoba v obliki poloble. Po vklopu te naprave so se pojavili izpusti, katerih dolžina je dosegla 40 km. Istočasno so se grmenje slišale 25 km od kraja poskusa. V bližini debla stolpa se je pojavila ogromna svetleča krogla, podobna kroglični streli. Hkrati je na razdalji 40 metrov od stolpa zasvetilo 200 žarnic. Občinstvo se je veselilo, saj se je elektrika prenašala brez žic.

Prikazana izkušnja je zelo zanimala najbogatejšega človeka v Ameriki, Johna Pierponta Morgana. Nicola je povabil v New York, da bi sodeloval pri projektu Wardenclyffe, ki je vključeval ustanovitev svetovnega centra za brezžični prenos energije.

Na otoku Long Island je bil zgrajen stolp visok 57 metrov, ki je šel v zemljo na 36 metrov. Na vrhu stolpa je bila nameščena kovinska kupola s premerom 20 metrov in težo 55 ton. Namestitev je bila postavljena leta 1905. Novinarji so o tem dogodku zapisali: "Tesla je osvetlil nebo nad oceanom na tisoče milj."

Leta 1907 je Nikola Tesla pisal o nevarnostih svojega oddajnika energije. Leta 1915 je izumitelj izjavil, da je mogoče učinke električnega toka velike moči usmeriti na katero koli točko na Zemlji z veliko natančnostjo. Obstaja različica, da so dogodki v Tunguski leta 1908 le neuspešen preizkus energetskega orožja, ki ga je po naključju ustvaril Tesla.

Leta 1917 je Nikola Tesla izjavil, da šteje tehnologijo prenosa električne energije za uspešno. Izumitelj je trdil, da lahko prenaša elektriko na poljubno razdaljo brez žic, medtem ko izguba energije ne bi bila večja od 4%.

Nikola Tesla je sanjal o postavitvi stolpov na različnih koncih Zemlje, ki bi vsem prebivalcem zagotavljali brezžično elektriko. Vendar je investitor John Pierpont Morgan idejo prekinil v kali z enim samim vprašanjem: »Kam bi radi postavili merilnik?«

Zapisi o edinstvenih poskusih niso ohranjeni in jih po Teslovi smrti nihče ni mogel ponoviti. Pojavile so se različne govorice, da je vse patente za izume kupila neznana oseba. Po drugih govoricah je znanstvenik sam uničil vse zapise. Kakor koli že je bilo, a tehnologija prenosa električne energije po zraku je bila dolga leta pozabljena.

Osnovne metode brezžičnega prenosa energije

Brezžični prenos električne energije v velikem obsegu se zdaj zdi nekaj nedosegljivega. Morda pa bo ta tehnologija že čez nekaj let postala resničnost, kot so nekoč mobilni telefoni in računalniki.

Zdaj je znanih že šest načinov brezžičnega prenosa električne energije. Upoštevajte jih vse.

1. Elektromagnetna indukcija. Napajanje se lahko napaja preko magnetnega polja, vendar le na kratke razdalje.
2. Ultrazvok. Tu se uporabljajo ultrazvočni valovi, s pomočjo katerih je možno prenašati elektriko na razdaljo do 10 metrov.
3. Mikrovalovno sevanje. Ta način prenosa energije uporablja mikrovalove. Izgube so samo 5%. Toda ta metoda je zelo nevarna za zdravje ljudi.
4. Elektrostatična indukcija. Prav ta način brezžičnega prenosa električne energije na daljavo je izumil Nikola Tesla. V tej fazi je to najbolj učinkovit in obetaven način prenosa energije, saj govorimo o velikih razdaljah.
5. Laser. Tukaj se prenos električne energije izvaja preko laserskega žarka.
6. Tehnologija električne prevodnosti. Elektrika se prenaša skozi zemljo.

Vse te metode vam omogočajo prenos električne energije na kratke razdalje. Obstaja pa še ena pomembna težava - vsi trenutno obstoječi sprejemniki sevanja imajo izjemno nizko učinkovitost. To pomeni, da so možnosti prenosa energije po zraku zelo omejene.

Brezžični prenos energije je prihodnost

Mnoga podjetja zdaj razvijajo in raziskujejo metode za prenos energije po zraku. To je prednostna tehnologija, ki ima velik potencial. Sčasoma se bo ta metoda uporabljala tako v vsakdanjem življenju kot v vojaški sferi. Če bo uspelo, bo mogoče popolnoma opustiti žice in zmogljive baterije. Vse električne naprave je mogoče narediti bolj kompaktne.

Začela se bo uporaba različnih zapletenih naprav, o katerih zdaj lahko samo sanjate. Človeško raziskovanje vesolja se bo prav tako opazno pospešilo.

Brezžični prenos električne energije vam bo omogočil, da brez izgube porabite vsak kilovat energije. To še posebej velja v primeru vetrnih elektrarn. Pogosto takšne postaje proizvedejo preveč energije in je ni mogoče prenesti na daljavo, ker ni dovolj virov. Nova tehnologija bo rešila ta problem.

Razvil Emrod

Pred letom dni je postalo znano, da se je novozelandsko energetsko podjetje Powerco odločilo postati investitor Emroda. Slednji je znan po tem, da se že vrsto let aktivno ukvarja s tehnologijo brezžičnega prenosa energije. Emrodovi strokovnjaki so dosegli prenos moči na desetine kilometrov.

A tu razdalja ni glavni cilj. Prenos moči po zraku bo potekal po zraku s pomočjo sprejemne in oddajne postaje. To bo zagotovilo elektriko za oddaljena območja, kjer je težko postaviti visokonapetostne vode.

Elektrika se bo prenašala neposredno med obema antenama. Zagotovljen je tudi laserski varnostni sistem, ki bo varoval obod oblaka. Tako zaščita izklopi žarek, če ptica, helikopter ali kvadrokopter vstopi v območje pokrivanja. Tak sistem bo deloval v vsakem vremenu. Dež, sneg ali močan prah v zraku ne bodo ovirali prenosa energije. Med pomanjkljivostmi - razdalja prenosa je le v vidnem polju, lahko pa je na desetine in stotine kilometrov. Omeniti velja, da namestitev in delovanje takšnih naprav ne zahteva velikih naložb. Ta tehnologija bo bistveno znižala stroške električne energije.

Ali je varno

Strokovnjaki podjetja Emrod trdijo, da je ta tehnologija prenosa električne energije po zraku popolnoma varna, saj govorimo o neionizirajočem sevanju.To pomeni, da ni škode za ljudi, živali in vegetacijo. Za dodatno varnost bo nameščen zaščitni sistem, ki bo po potrebi samodejno izklopil napravo.

Več obsežnih projektov

Mnoga podjetja so zainteresirana za čimprejšnje patentiranje njihove metode prenosa energije po zraku. Zato delo poteka aktivno in z zanosom.

Nova funkcija podjetja Intel WCT

Intel skupaj z Integrated Device Technology (IDT) aktivno dela na projektu Wireless Charging Technology (WCT). Kot rezultat tega naj bi se pojavili prenosniki, ki bodo podpirali brezžično polnjenje pripomočkov. Res je, da bi morale biti takšne naprave v neposredni bližini računalnika.

Brezžično napajanje v hiši

Strokovnjaki iz WiTricity so ponudili svojo zanimivo rešitev, vzpostavitev centraliziranega omrežja za brezžični prenos električne energije v vsakem domu.Ta metoda bo pomagala popolnoma znebiti žic v hiši, ki se raztezajo od vtičnic do električnih naprav. Prav tako ne bo treba polniti baterij na različnih pripomočkih.

Polnjenje električnih vozil po zraku

Qualcomm je šel še dlje. V zadnjih nekaj letih so strokovnjaki delali na ustvarjanju brezžičnega polnjenja ne samo za pametne telefone in tablice, ampak tudi za zmogljive baterije električnih vozil.

Ta projekt se imenuje Qualcomm Halo in je precej privlačen za vlagatelje. Za polnjenje je predvidena uporaba dveh indukcijskih tuljav. Ena mora biti nameščena v električnem avtomobilu, druga pa na vozišču, kjer bodo oznake polnilnega mesta.

Težko je preceniti možnosti za razvoj te tehnologije. Ta razvoj bo znatno znižal stroške električnih avtomobilov, saj bodo opremljeni z baterijami manjše kapacitete.

Naprave za brezžično polnjenje

Danes je na trgu električne energije že kar nekaj naprav, ki uporabljajo tehnologijo brezžičnega polnjenja. Sem spadajo polnilci za pametne telefone in električne zobne ščetke. V teh dveh primerih se uporablja metoda elektromagnetne indukcije. Znani kitajski proizvajalec gospodinjskih aparatov Haier Group že več kot 10 let, od leta 2010, proizvaja brezžične LCD televizorje.

Kvadrokopterje, ki se polnijo brezžično, so začeli tudi množično izdelovati. Tako se lahko majhno vozilo brez posadke s to tehnologijo polnjenja dvigne na višino do 15 metrov. Poleg tega so se že pojavili droni, ki lahko delujejo v območju vidnosti laserskega žarka.

Prednosti in slabosti nove tehnologije prenosa energije

Kot vsi drugi tehnični procesi ima tudi tehnologija brezžičnega prenosa energije prednosti in slabosti.

Prednosti in slabostiNi potrebe po vodnikih, ki povezujejo vir napajanja in električno napravoMinimizirano vzdrževanje sistemaVelik prihranek denarja pri materialu in inštalacijskih delihPrenos električne energije po zraku je zdaj običajno možen le na kratke razdaljeKo je omrežje oblikovano močno magnetno polje, ki škodljivo vpliva na vsa živa bitjaStroški izdelave močnih naprav za brezžični prenos energije so zelo visoki.

Ja, z vidika navadnega človeka je to zelo zanimiva tehnologija. Če pa to idejo obravnavamo bolj racionalno, postane jasno, da je sodobno človeštvo še zelo daleč od popolne uvedbe brezžičnega prenosa energije. Seveda pa je povsem možno, da se pojavi do sedaj neznani izumitelj s kakšno izvirno idejo in potem se bo vse zelo hitro spremenilo.