Srpsko-američki fizičar i izumitelj Nikole Tesle pre više od sto godina predstavili su tehnologiju bežičnog prenosa električne energije. Osnova tehnologije bila je električni rezonantni transformator "Tesla coil". Tehnologija je bila obradiva čak i sa tehničkim mogućnostima i dostupnim materijalima. Na demonstracijama, transformator je prošao energiju nekoliko metara, osvjetljavajući žarulje sa žarnom niti. I naravno, snovi i težnje Nikole Tesle bili su daleko izvan ovog prototipa. Već je zastupao svijet budućnosti, gdje čovječanstvo koristi električne automobile u svim sferama života, a električna energija za njihov rad prenosi se bez pomoći žica.
U intervjuu za "Američki časopis", Tesla je opisao svoju viziju budućnosti poput ove: "Možda je to u bliskoj budućoj struju za komercijalne svrhe, poput grmljeća za kuću, rad prevoza bit će prenesen bez žica. Otvorio sam osnovne principe ovog procesa, a ostaje samo da ih se komercijalno razvija. Kada se to učini, možete otići bilo gdje u svijetu - na vrh planine s pogledom na vašu farmu, na Arktiku ili pustinju - i instalirajte mali uređaj koji će vam pružiti toplo za kuhanje i svjetlost da biste pročitali. "
Nažalost, Tesline snove tada nisu bili suđeno da budu realizirani. Finansiranje projekta izgradnje prenosećeg kule Wardencliff (Wardenclyffe Toranj) prekinuo je JA-PI Morgan, nakon čega je Tesla bankrotirao, a Električni bežični prijenosni projekt zapravo je uništen kao sama kula, 1917. godine. Neko na tim osnovama gradi zavjeru teorije, ali u stvari je sve elementarno, i izuzetno jednostavno i prozaično. Cijela stvar u novcu. Otprilike iste godine, koje su se pojavile ranije, električni automobil je počeo sastaviti svoje položaje pod napad na benzinskim automobilima. Lakše je za ljuljanje ulja i "destilirati" u benzin nego izgraditi elektrane, stanice za punjenje ... to je samo čovječanstvo, a onda se tada nije bilo psihološki i intelektualno spremne za eru elektrifikacije transporta i bežičnog prijenosa energije. I decenijama grada, uronjeno je u uds iz motora i uglja ugljena, a preko glave, prenoseći dalekovod dalekovoda, od visokonaponskih dalekovoda, do dalekovoda, tramvaja kolica, tramvaja i željeznički vozovi.
Ali sve se promijenilo u 21. stoljeću. Ime Nikola Tesla postavljeno je na znak maske Tesle Ilona, a Nikola Motor Miltonov motor, a interesovanje za Tesla zavojnu tehnologiju nesvjesno, ali počeo je da laže čak i iz vrtića, pokazujući djecu i školarcu u Tesla Show.
A priča se valjala u novom smjeru. Električna vozila postala su samo mainstream, postepeno počinju gurati fosilne šanse za gorivo iz proizvodnje, od ulica, i najvažnije, od svijesti ljudi. Bežično punjenje više nije iznenađeno. Dakle, ne postoje samo telefoni, ali već postoje odgovarajuća oprema za bežično punjenje električnih vozila, te električni pogoni. Usput, autobusi kolica i žična mreža moći postupno su nestali iz gradova. Ovo je takođe znak početka nove ere, koji je sanjao Tesla.
Generalno gledano, bežični prijenos energije može se postići s različitim metodama, uključujući:
- Induktivna komunikacija
- Indukcija magnetske rezonance
- Elektrostatička indukcija
- Resonantna induktivna komunikacija
- Mikrotalasni prijenos
- Laserski prijenos snage
Prve četiri mogućnosti primjenjive su samo za kratke udaljenosti, dok su posljednja dva posebno dizajnirana za bežični prijenos energije na velike udaljenosti.
Ali šta do prijenosa velike količine električne energije na udaljenostima?Tehnologija Nikole Tesle nije nestala, a nigdje ne nestane. Na Novom Zelandu, Startap Emrod razvio je metodu sigurnog i bežičnog prenosa električne energije na velike udaljenosti bez upotrebe žica i radi na uvođenju ove tehnologije na otoke sa drugim najvećim distributerom električne energije u zemlji, Powerco . EMROD je podneo prijave za patente i predstavio prototip prijenosa i primanja transformatora u 2019. godini. U stvari, to je otvaranje svijeta pristupa energiji koristeći prvu komercijalnu održivu tehnologiju bežičnog prijenosa električne energije na velike udaljenosti.
Projekt EMROD i Powerco zajednički projekt trebaju pokazati svoju efikasnost, i tehnološke i komercijalne točke gledišta. U okviru projekta planirano je prenijeti energiju iz solarne elektrane na sjevernoj otoku kupcima koji se nalaze nekoliko kilometara od nje. Električna snaga bit će prenesena kao uski snop mikrovalnih pećnica. Ovo će eliminirati dvije temeljne nedostatke u pogledu Tesline. Jedan od njih bio je kako naplatiti naknadu za električnu energiju, koju mogu jednostavno "izvući iz zraka". Drugi je potreba za prevazilaženjem zakona raširenog zakon koji tvrdi da je jačina signala obrnuto proporcionalna na kvadrat udaljenosti koji je prešao iz predajnika. Kao rezultat toga, snaga signala naglo padne čak i na kratkim daljinama. Prijenos snage uskim snopom umjesto zračenja u svim smjerovima pomaže umanjivanju ovog problema.
Emrod koristi zrake u rasponu isma (industrijski, naučni i medicinski) sa frekvencijama koje se obično koriste u WiFi, Bluetooth i RFID-u. Prijenos dva točka znači da se snaga prenosi direktno između dvije točke. Oko zraka ne postoji zračenje, kao kad se prenose visokonaponskim žicom. Laserska zaštitna zavjesa (sigurnosni sustav) osigurava da će se mjerenje prenose odmah isključiti prije bilo kakvog dolaska objekta (na primjer, ptica ili helikopter) dostići će glavni prostor za grešku, osiguravajući da nikada neće dodirnuti ništa osim čistog zraka . Sistem smanjuje rizik od električnog udara, koji je moguć sa žičnim prijenosom električne energije.
Tehnologija energetske zračenja, koja je emrod koristi, testirana je prije, ali uglavnom u vojne svrhe ili za upotrebu u vanjskom prostoru. 1975. godine NASA je koristila mikrovalne emitere za prenos 34 kW električne energije na udaljenosti od 1,6 km. I to je još uvijek reaksak za udaljenost snage i prijenosa.
Ali, kao što razumijete, tada niko nije pomislio da pokušava primijeniti ovu tehnologiju u komercijalne svrhe. Zamislite koliko će novca izgubiti samo metalurške biljke, koji će imati naređenja stotinama hiljada kilometara visokonaponskih žica.
Prema osnivaču Emroda, Greg Kushnira, oni će započeti s prijenosom "nekoliko kilovata" za 1,8 km, a zatim će postepeno povećavati moć i udaljenost. Najvažnija varijabla je učinkovitost s kojom se može učiniti. Prema Kushniri, sada je oko 60%. Ovo, kao što vjeruje, već je dovoljno dobar da u nekim okolnostima, prijenos energije u nekim okolnostima, na primjer, u udaljenim područjima, bez trošenja novca. Ali za poboljšanje efikasnosti, Emrod ima još dva truba u rukavu. Jedan od njih je koristiti relej. Drugi je dodati takozvane metamaterijale za prijemnike.
Releji, koji su pasivni uređaji koji ne konzumiraju energiju, rade kao sočiva, preusmjeravajući mikrovalnu zraku i šalju ga na putu s minimalnim gubicima tokom prijenosa. Takođe to mogu usmjeriti ako je potrebno u novom smjeru. To znači da predajnik i prijemnik ne moraju biti u zoni izravne vidljivosti jedni od drugih.
Metamaterijali su kompoziti koji sadrže sitne količine provodljivih metala i izolacijske plastike koji se nalaze na takav način da u određeni način komuniciraju s elektromagnetskim zračenjem, poput mikrovalnih pećnica. Oni se već koriste u takozvanim maskirskim uređajima koji pomažu ratnim brodovima i vojnim avionima da se sakriju od radara. Ali mogu se koristiti i u prijemnoj anteni za efikasniju transformaciju elektromagnetskih valova u struju. To je, evo, bavimo se stvarnoj primjeni Stealth tehnologije u civilne svrhe. I u tome, usput, nema ništa iznenađujuće. Ranije, Spacex je zapravo uveo tehnologiju faze rešetke antene u civilnu upotrebu, što je postalo osnova antene koja prenosi prijem, koja se isporučuje u opremi za pretplatnike StarLink. Ranije je ova tehnologija, prije samo pet godina, koristila samo vojna.
Širenje moćnih mikrovalnih pećnica zrakom povezano je s rizikom. Na kraju su takvi talasi sredstva po kojima se mikrovalne pećnice zagrijavaju onim što se stavlja u njih.
Emrod kaže da kratkotrajno izlaganje njenim zracima ne bi trebalo naštetiti ljudima ili životinjama, jer je gustina snage zračenja relativno niska. Ipak, da bi se izbjegle nesreće, zrake će biti okružene takozvanim laserskim otvorima. Ovo su laserske zrake s malim snagama koje nisu štetne u sebi. Ali ako se "zavjesa" pomaknu zbog vanjske intervencije, poput ptica ili helikoptera niskog masnog (koji na Novom Zelandu koriste se za kontrolu Otar ovce), ovaj prekid će se odmah otkriti, a mikrotalasni prijenos privremeno se isključi. Baterija na primljenoj strani naplatit će se tokom bilo kojeg isključivanja.
Ideje Nikole Tesle odnose se na svijet i pronalaze sve više pristaša
Nekoliko više kompanija na svijetu bavi se razvojem bežičnih prijenosnih sistema električne energije. Na primjer, TransferFI iz Singapura, razvija sistem koji generira radio talase, što obično ima nižu frekvenciju od mikrovalnih pećnica, za prenošenje snage na određene uređaje za prijem dizajnirane za punjenje uređaja u tvornicama, uredima i u domovima.
Američka kompanija PowerLight tehnologije radi sa oružanim snagama da koriste lasere za prenošenje energije na udaljene baze podataka, kao i za uključivanje bespilotnih letjelica kada su u zraku. Kompanija također obraća pažnju na komercijalne aplikacije.
Japanski Mitsubishi teške industrije studira mogućnost korištenja ove tehnologije za prijenos energije na zemlju od geostacionalnih satelita opremljenih solarnim panelima. Da biste to učinili, bit će potrebno prenijeti na udaljenost od više od 35.000 KM.
Dakle, snovi o Nikoli Tesli postepeno se ostvaruju. I i električni automobili su sada, u više od sto godina postali glavni način razvoja svjetske automobilske industrije, a tehnologija bežičnog prijenosa električne energije također će pronaći svoju komercijalnu upotrebu i postati element svakodnevne stvarnosti. To samo počinje!