Знаменитое культовое изображение великого изобретателя Николы Теслы небрежно изображает его сидящим в кресле, скрестив ноги, и делающим записи, не обращающим внимания на множество искусственных молний, пронизывающих воздух в нескольких метрах от него. Бесплатная беспроводная передача энергии. Сегодня мы поговорим об этом.
За десятилетия до Эмрода, Тесла и электричество были похожи на старую супружескую пару. Его эксперименты в Колорадо с башней Уорденклиф вдохновили его на одно из самых смелых предложений: обеспечьте мир беспроводной передачей энергии. Антенна Tesla попала в заголовки газет с ее планами создания «всемирной беспроводной системы энергоснабжения» и получила финансирование от JP Morgan для строительства первой из нескольких огромных опор передачи и беспроводной передачи электроэнергии.
И больше ничего
Пока JP Morgan не осознал, что Tesla хочет сделать эту беспроводную энергию доступной совершенно бесплатно. Башня Теслы была не только для беспроводной передачи энергии. Он стремился получить бесплатную энергию для планеты.
В тот момент мечта Теслы о беспроводной энергии была задушена в колыбели. JP Morgan отменил дальнейшее финансирование. Башня Уорденклиф была снесена. Когда Тесла умер, загадка и сомнения в успехе беспроводной передачи энергии сделали все остальное. Прощай, электричество с земли.
Тем временем другой изобретатель, Гульельмо Маркони, преследовал параллельную мечту, которую, возможно, предвосхищал сам Тесла. Мечта, которая достигла гораздо большего успеха: беспроводная передача информации по радиоволнам. Сегодняшний мир, конечно, наводнен беспроводной информацией, и слово «беспроводной» стоит на повестке дня.
Сегодня, если новозеландский стартап Эмрод будут делать хорошие дела, мечты Теслы и Маркони могут слиться.
Компания создает систему для беспроводной передачи энергии на большие расстояния. Ранее в этом месяце (Я говорил об этом здесь) Emrod получил финансирование от Powerco, второй по величине коммунальной компании Новой Зеландии, для проведения испытаний своей системы на коммерческой электростанции, подключенной к сети.
Компания надеется вывести население из сети или передавать энергию из удаленных возобновляемых источников, таких как морские ветряные электростанции. Беспроводное и зеленое электричество.
Как работает беспроводная энергия Эмрода
Система состоит из четырех компонентов: источник питания, передающая антенна, несколько (или более) передающих реле и ректенна.
Во-первых, передающая антенна преобразует электричество в микроволновую энергию. Электромагнитная волна, подобная радиоволнам Маркони, только немного более энергичная и фокусирующая ее в виде цилиндрического луча.
СВЧ-луч проходит через серию реле, пока не попадает в ректенну, которая преобразует его обратно в электричество.
Что, если вы получите этот луч?
Для обеспечения безопасности Emrod использует энергию в промышленном, научном и медицинском (ISM) диапазоне и поддерживает низкую плотность мощности. «Дело не только в том, сколько энергии вы поставляете, но и в том, сколько энергии вы поставляете на квадратный метр», говорит основатель Emrod, Грег Кушнир. «Уровни плотности, которые мы используем, относительно низкие. На данный момент это примерно эквивалентно полуденному солнцу, около 1 кВт на квадратный метр ».
Но если он работает по назначению, луч никогда не будет соприкасаться ни с чем, кроме воздуха..
Луч останавливается, если встречает препятствия
Система использует сеть лазеров, окружающих луч, для обнаружения препятствий, таких как птица или человек, и автоматически прекращает передачу, пока препятствие не переместится.
Технология (беспроводная передача энергии через микроволновую печь) существует уже несколько десятилетий. Но чтобы сделать его коммерчески выгодным, необходимо минимизировать потери энергии. Кушнир сказал, что метаматериалы, разработанные в последние годы, имеют значение.
Преимущество метаматериалов
Компания использует метаматериалы для более эффективного преобразования микроволнового луча обратно в электричество. Реле, которые похожи на «линзы», которые расширяют луч за пределы прямой видимости, перефокусируя его, практически без потерь. По словам Кушнира, большая часть потерь происходит на другой стороне, где электричество преобразуется в микроволновую энергию. В целом, по его словам, КПД системы около 70%, что является экономически устойчивым в некоторых областях, в которых компания нацелена сейчас.
Мы не предвидим в ближайшем будущем ситуации, когда можно было бы сказать, что весь медный провод можно заменить беспроводным. Система будет иметь более низкие уровни эффективности. Речь идет не о замене всей инфраструктуры, а о ее увеличении там, где это имеет смысл.
Грег Кушнир
Тест в реальном мире
Прототип компании в настоящее время может передавать мощность в несколько ватт на расстояние около 130 футов (40 метров). Эмрод в настоящее время работает над большей версией, способной передавать несколько киловатт. Планируется доставить новую систему в Powerco в октябре, протестировать ее в лаборатории в течение нескольких месяцев, а затем, если все пойдет по плану, протестировать ее в полевых условиях.
Тесты будут направлены на проверку того, сколько беспроводной мощности может передавать система и на какое расстояние.
Хотя нынешняя модель скромна, Кушнир уверен, что она улучшится. «Мы можем использовать ту же самую технологию для передачи в 100 раз больше беспроводной энергии на гораздо большие расстояния», - сказал он. В пресс-релизе. «Системы, использующие технологию Emrod, могут передавать любое количество тока».
Рэй Симпкин, Главный научный сотрудник Эмрода, сказал, что компания также изучает возможность передачи энергии через 30 километров воды с материковой части Новой Зеландии на остров Стюарт. Он сказал, что система может стоить до 60 процентов подводного кабеля.
В конечном итоге эта технология может помочь доставить беспроводную энергию в сельские районы или передавать энергию от морских ветряных электростанций. В обоих случаях создание физической инфраструктуры для электроснабжения сети обходится дорого.
В других случаях, например, в национальных парках, режим беспроводной передачи может оказывать меньшее воздействие на окружающую среду и требовать меньшего обслуживания. Или его можно использовать для обеспечения электроэнергией после стихийных бедствий, когда физическая инфраструктура была повреждена.
В конечном счете, система Эмрода не является «мировой беспроводной системой» Теслы, в том числе потому, что она будет стоить денег.
