Мечта Николы Теслы станет реальностью: как электричество будет питать дома без проводов

О перспективах и проблемах этого направления рассказало издание Sustainability Times.

Никола Тесла и его последователи

Никола Тесла в 1901 году предложил систему для передачи электроэнергии через ионосферу Земли. Хотя его амбициозную идею не удалось воплотить, она вдохновила многих изобретателей0.

В 1964 году инженер Уильям Браун успешно запустил небольшой вертолет с помощью микроволн. К 1975 году в сотрудничестве с NASA Брауну удалось передать 30 киловатт на расстояние в одну милю, хотя и с эффективностью всего 50%. Сегодня достижения в области лазерных технологий, миниатюризации и вычислительной мощности возродили интерес к беспроводной передаче энергии.

Как передают энергию уже сегодня

Современные исследователи экспериментируют с электромагнитными волнами, радиоволнами и лазерам для передачи энергии без материальных соединений. Солнечная электростанция в космосе теоретически могла бы передавать на Землю до 1 гигаватта энергии, что эквивалентно атомной электростанции.

Несколько компаний, таких как EMROD в Новой Зеландии и Reach Power в США, уже достигли эффективности около 95% и намерены увеличить ее 99%. Тем не менее остаются существенные проблемы. Энергоэффективность должна быть оптимизирована для минимизации потерь, а протоколы безопасности должны гарантировать, что здоровье человека не подвергается риску. Кроме того, диапазон длин волн этих волн требует больших приемных антенн, что создает еще одно препятствие для широкого внедрения. Преодоление этих проблем будет иметь важное значение для раскрытия полного потенциала беспроводной энергии.

Беспроводная передача энергии имеет огромный потенциал в различных областях. Представьте себе спутники и беспилотники, работающие бесконечно без необходимости замены батарей, или электромобили, заряжающиеся на ходу. В отдаленных районах, где отсутствует инфраструктура, беспроводная энергия может стать надежным источником энергии без необходимости проведения обширных земляных работ. Кроме того, она может заменить традиционные резервные генераторы на приемные антенны, предлагая более чистую альтернативу.

В отличие от многих футуристических технологий, беспроводная передача энергии уже находит практическое применение. NASA проявляет большой интерес, а такие компании, как Powercast и Wi Charge, тестируют решения для питания интеллектуальных датчиков и освещения магазинов. Тем временем японское JAXA планирует создать космическую солнечную электростанцию, способную вырабатывать 1 гигаватт к 2030 году. Если исследования и разработки продолжатся в нынешнем темпе, переход к беспроводной электросети может произойти раньше, чем предполагалось.