Практическое излучение энергии становится реальностью

Столетие спустя мечта Николы Теслы сбывается

Система излучения энергии, разработанная PowerLight Technologies, передала сотни ватт энергии во время демонстрации в 2019 году в порту Сиэтла.

Проводов много они будут использовать их, когда дело доходит до перемещения электроэнергии, но у них есть и свои недостатки. Кто, в конце концов, не устал от необходимости подключать и отключать свой телефон и другие перезаряжаемые вещицы? Это неприятно.

Провода также бросают вызов электроэнергетическим компаниям: эти компании должны приложить все усилия, чтобы повысить напряжение, которое они подают на свои кабели передачи, до очень высоких значений, чтобы избежать рассеивания большей части мощности по пути. А когда дело доходит до электропитания общественного транспорта, в том числе электропоездов и трамваев, провода необходимо использовать в тандеме с подвижными или скользящими контактами, которые сложно обслуживать, которые могут вызывать искры, а в некоторых случаях создавать проблемные загрязнения.

Многие люди жаждут решения этих проблем — свидетельством широкого распространения за последнее десятилетие беспроводной зарядки, в основном для портативной бытовой электроники, но также и для транспортных средств. Хотя беспроводное зарядное устройство избавляет вас от необходимости неоднократно подключать и отключать кабели, расстояние, на которое таким образом можно доставить энергию, довольно короткое. Действительно, сложно подзарядить или привести в действие устройство, когда воздушный зазор составляет всего несколько сантиметров, а тем более несколько метров. Действительно ли нет практического способа передать энергию на большие расстояния без проводов?

Некоторым сама идея беспроводной передачи энергии напоминает Николу Теслу с высоковольтными катушками, извергающими миниатюрные молнии. Это было бы не такой уж глупой связью. Тесла действительно преследовал идею каким-то образом использовать землю и атмосферу в качестве канала для передачи энергии на большие расстояния, но этот план ни к чему не привел. Но его мечта о передаче электроэнергии на большие расстояния без проводов сохранилась.

Чтобы подчеркнуть, насколько безопасна система, ведущий научной программы BBC «Теория взрыва» полностью сунул лицо в луч энергии.

Гульельмо Маркони, современник Теслы, придумал, как использовать «волны Герца» или электромагнитные волны, как мы их сегодня называем, для передачи сигналов на большие расстояния. И это достижение принесло с собой возможность использовать те же волны для переноса энергии из одного места в другое. В конце концов, именно так изначально попала сюда вся энергия, хранящаяся в древесине, угле, нефти и природном газе: она была передана на 150 миллионов километров через космос в виде электромагнитных волн (солнечного света), большая часть которых была миллионы лет назад.

Можно ли сегодня использовать ту же самую базовую физику для замены проводов? Я и мои коллеги из Исследовательской лаборатории ВМС США в Вашингтоне думаем именно так, и вот несколько причин, почему.

За последнее столетие предпринимались спорадические попытки использовать электромагнитные волны в качестве средства беспроводной передачи энергии, но эти попытки дали неоднозначные результаты. Возможно, золотым годом для исследований в области беспроводной передачи энергии стал 1975 год, когда Уильям Браун, работавший в компании Raytheon, и Ричард Дикинсон из Лаборатории реактивного движения НАСА (сейчас на пенсии) использовали микроволны для передачи энергии по лаборатории с более чем 50-процентной сквозной передачей энергии. - конечная эффективность. В ходе отдельной демонстрации они смогли доставить более 30 киловатт на расстояние около мили (1,6 километра).

Эти демонстрации были частью более широкой кампании НАСА и Министерства энергетики США по изучению возможности создания спутников на солнечной энергии, которые, как предполагалось, однажды будут собирать солнечный свет в космосе и передавать энергию на Землю в виде микроволн. Но поскольку это направление исследований было во многом мотивировано энергетическим кризисом 1970-х годов, интерес к спутникам на солнечной энергии в последующие десятилетия пошел на убыль, по крайней мере, в Соединенных Штатах.

Хотя исследователи с некоторой регулярностью возвращаются к идее спутников на солнечной энергии, те, кто проводит реальные демонстрации излучения энергии, изо всех сил пытаются превзойти высшую отметку по эффективности, расстоянию и уровню мощности, достигнутую в 1975 году. Но эта ситуация начинает меняться. благодаря различным последним достижениям в технологиях передачи и приема.