Kategorie: Zajímavá fakta, Zajímavé elektrické zprávy
Počet zobrazení: 45750
Komentáře k článku: 12

Bezdrátový přenos energie: obtížná historie stávání se

 

Bezdrátový přenos energieZ dlouhého seznamu fantastických technických nápadů realizovaných dnes zůstává sen o bezdrátovém přenosu elektrické energie stále nepřekonatelný. Podrobný popis energetických paprsků ve sci-fi románech dráždí inženýry s jejich zjevnou potřebou a současně s praktickou nemožností implementace. Situace se však postupně mění k lepšímu.

Od samého začátku objevu elektřiny se objevil problém s jejím přenosem ke konečnému spotřebiteli. Rozvoj průmyslové výroby vedl k prudkému nárůstu poptávky po elektřině. Dráty a stožáry elektrických přenosových vedení se staly nedílnou součástí krajiny. Pouze odborníci však vědí, kolik peněz a úsilí je vynaloženo na udržení těchto linek v provozuschopném stavu a kolik energie je v nich ztraceno.

Fosilní zdroje postupně docházejí a problémy se zásobováním energií tvrdě tlačí ke dveřím energie. Moderní lidská společnost vstoupila do éry průzkumu vesmíru, takže se naše názory obracejí ke zřejmému zdroji nevyčerpatelné energie - Slunci. Po miliardy let tento termonukleární reaktor emituje fantastická množství energie, z nichž malá část by pro lidstvo stačila na mnoho let. Ale jeden „malý“ problém: jak přenést přijatou energii na spotřebitele na Zemi?

Od této chvíle začíná seriózní diskuse o možnostech, jak lidstvo potěšit neomezenými zdroji. Doposud existují dva způsoby, jak tento problém vyřešit v seznamu moderních kosmických technologických nástrojů. Jeden je příbuzný přenos energie laserovým paprskem k zemním přijímacím terminálům. Za druhé - s přenos mikrovlnné energie.

Laserový přenos energie naráží na několik základních obtíží. První souvisí s účinností primární přeměny slunečního záření na koherentní laserové záření. A druhý spočívá na účinnosti přenosu energie z vesmíru na Zemi. V prvním problému došlo k pokroku: vědci z Japonska informovali o přeměně sluneční energie na laserové záření s účinností 42%. Přenos energie na povrch však zahrnuje řadu úkolů, které je obtížné vyřešit.

Útlum laserového paprsku, jehož průměr na povrchu Země může být stovky metrů. Jeho intenzita závisí na povětrnostních podmínkách, přesnosti směřování na přijímacím terminálu a dokonce na množství parametrů. Létající letadla nebo hejna ptáků chycených v paprsku síly zkreslí nebo oslabí jeho sílu. Pokud takový incident pro letadlo nevšimne, budou ptáci výrazně trpět: intenzita záření blízko povrchu Země bude desetkrát silnější než polední slunce.

Druhým způsobem přenosu energie jsou mikrovlnné vlny s frekvencemi od 2,4 do 5,8 GHz. Zde je atmosférické „okno“, ve kterém je útlum energie minimální. Přijímací část energie je však velmi složitá a vyžaduje vývoj moderních anténních komponent. Podle vědců bude pro přenos výkonu 5 MW z výšky 36 000 km (geostacionární orbita) zapotřebí vysílací anténa o velikosti 1 km a přijímací anténa o průměru 10 km. Taková zařízení pro lidstvo v blízké budoucnosti si nemohou dovolit.

V této situaci začal pokrok na druhé straně. Vývoj moderních komunikačních a mobilních výpočetních zařízení vyžaduje časté dobíjení baterií. V zásadě to nepředstavuje zvláštní problém, zejména pokud máte jedno nebo dvě taková zařízení. Pokud však v rodině nebo kanceláři existují desítky, nepřetržité hledání nabíjecích jednotek kompatibilních s výrobky je rušivé a nepříjemné.

Podle pověstí to byla tato okolnost, která přiměla Marina Solyachich, zaměstnance University of Massachusetts, aby Myšlenka způsobu přenosu energie bez drátů. Poté, co ho signál vybitého mobilního telefonu několikrát vzbudil uprostřed noci, rozhodl se problém vážně vyřešit. bezdrátově nabíjejte svá mobilní zařízení.

Výsledkem bylo, že to vypadalo úplně nová technologie pro přenos energie ze sítě na mobilní zařízení. Metoda spočívá v rezonančním spojování pomocí magnetického pole přijímače a vysílače. Za nepochopitelným názvem a neméně obskurním mechanismem (metoda je patentována a udržována v tajnosti) je skrytá metoda přenosu energie bez vodičů s účinností více než 40%. Tato technologie se nazývá WiTricity.

Princip fungování technologie pro přenos energie bez vodičů

Princip fungování technologie pro přenos energie bez vodičů "WiTricity"

Bezdrátová nabíječka „WiTricity“

Bezdrátová nabíječka pro mobilní telefon WiTricity

Podle autorů vynálezu nejde o „čistou“ rezonanci připojených obvodů a není Transformátor Tesla, s indukční vazbou. Poloměr přenosu energie je dnes o něco více než dva metry, v budoucnosti - až 5-7 metrů.

Podobné technologie jsou horečně vyvíjeny jinými firmami: Intel svou technologii prokázal WREL s účinností přenosu energie až 75%. V roce 2009 společnost Sony předvedla provoz televize bez připojení k síti.

Ukázka technologie WiTricity:

Ukázka bezdrátové technologie Intel WREL

Ukázka bezdrátové technologie Intel WREL:

Alarmující je pouze jedna okolnost: bez ohledu na způsob přenosu a technické triky by hustota energie a intenzita pole v místnostech měla být dostatečně vysoká, aby mohla napájet zařízení s výkonem několika desítek wattů.

Podle samotných vývojářů dosud nejsou dostupné informace o biologických účincích takových systémů na člověka. Vzhledem k nedávnému vzhledu a odlišnému přístupu k implementaci zařízení pro přenos energie jsou takové studie teprve přijaty a výsledky se brzy neobjeví. A jejich negativní dopad můžeme posoudit pouze nepřímo. Z našich domovů zase něco zmizí, například švábi.

Aniž bychom se pokusili ponořit do složitosti technologií přenosu energie, můžeme říci, že na úrovni vzdáleností až 10 metrů v blízké budoucnosti se bezdrátová zařízení pro přenos energie stanou skutečností. Můžete sledovat televizi, používat počítač a nabíjet mobilní zařízení bez obav z přítomnosti kabelů a zásuvek.

Začali jsme však s problémy s přenosem ne desítek a stovek wattů, ale vážnějších kapacit. Bohužel dnes Nejlepším úspěchem v tomto směru je pilotní přenos 30 kilowattů energie na vzdálenost 2 kilometrů (1 míle). Tato událost se stala již v roce 1975 a od té doby nedošlo k žádnému významnému pokroku. V nadcházejících desetiletích by se proto nemělo očekávat průlom v oblasti bezdrátového přenosu energie. Sci-fi může zatím spát.

Viz také na e.imadeself.com:

  • Qi Electronic Power Wireless Standard
  • Technologie přenosu energie Wi-Fi
  • Metoda elektromagnetické indukce v bezdrátovém přenosu energie
  • Metody bezdrátového přenosu energie
  • Rezonanční metoda bezdrátového přenosu elektrické energie Nikola Tesla

  •  
     
    Komentáře:

    # 1 napsal: Philip | [citovat]

     
     

    Líbilo se mi to. Nevěděl jsem, že technologie bezdrátového přenosu energie v reálném životě již existují. Předtím jsem si myslel, že je to čistě fantastické.

     
    Komentáře:

    # 2 napsal: Shurochka | [citovat]

     
     

    A líbilo se mi to. Zdá se nereálné, že bezdrátový přenos energie již existuje.
    Beletrie se stává skutečností. Je dokonce těžké si představit, co nás čeká dál.

     
    Komentáře:

    # 3 napsal: egor | [citovat]

     
     

    páni! nevěděl, jak zajímavé :-)

     
    Komentáře:

    # 4 napsal: HP Veer | [citovat]

     
     

    Koupil jsem si pro svou manželku telefon HP Veer - takže má magnetický / indukční náboj, položte telefon na rozjetý vůz - dobíjí se - žádné kabely pro telefon.
    Ovšem vzdálenost v milimetrech, metr nebo dva by byla mnohem výhodnější))

     
    Komentáře:

    # 5 napsal: | [citovat]

     
     
    Komentáře:

    # 6 napsal: | [citovat]

     
     

    Vasily Anatolyevič, se mýlí. Tuto metodu přenosu energie provedl před téměř 140 lety italský fyzik Carlo Matteuchi a to pomocí rovinných spirál. Zdrojem energie bylo nejprve vypuštění Leydenovy plechovky a poté Rumkorfova cívka.

    Co je popsáno v ruském vydání Plného kurzu fyziky editovaného prof. Gano. Dokážu zajistit jak původní, tak i skenování stránky.

     
    Komentáře:

    # 7 napsal: Šedá | [citovat]

     
     

    Dnes je myšlenka realizována prostřednictvím přenosu energie v důsledku fyzikálních jevů elektromagnetismu, které jsou deriváty nebo příbuzné. Přenos energie vysokofrekvenčními proudy, magnetismem, je smrtelný pro člověka a bude se v každém ohledu skrývat při vývoji nových technologií. Jakékoli vlny, které nesou zlomek energie, jsou hmotným objektem a stejně tak můžete střílet z pistole a přeměňovat kinetickou energii kulky na to, co potřebujete. Vyrovnání škodlivých účinků „přenosových cest“ je hlavním úkolem bezdrátové energie a samotný přenos je sekundární ...

     
    Komentáře:

    # 8 napsal: Michail | [citovat]

     
     

    Souhlasím se Sery, existuje dost mikrovln, které znějí plně, i když to necítíme, elektrické vedení je také velmi škodlivé. Bydlete vedle nich v blízkosti 50 metrů, můžete snadno plešatý. Všechno vyzařuje. Indukční varné desky jsou jistě méně škodlivé, protože ovlivňují kov. V technologii poplatků za mobilní telefony nevidím nic dobrého. Je mnohem pohodlnější nabít sdílenou baterii. Toto a zásuvka nejsou potřeba. Pokud jde o města, zdá se mi, že nejlepší řešení se používá v Německu ... Tam každý instaluje do své oblasti malou elektrárnu, větrné mlýny nebo solární panely. To vše je rezervováno například bateriemi v suterénu. A pokud nejste doma nebo nevyužíváte velké množství elektřiny, pak přebytek účtuje rezervy a přebytek jde do obecné sítě. Lidé za to platí navíc. Díky tomu získáváme mnoho výhod, jedná se o vyváženou napájecí síť, ve které nedochází k velkému přetížení, jsou sníženy přenosové ztráty elektroniky. Majitel platí méně a méně. A to je na rozdíl od jaderných elektráren, kdy je v jednom bodě generováno velké množství energie, které je třeba rozložit rovnoměrně a hodně ztratit. A odpad je minimální.

     
    Komentáře:

    # 9 napsal: | [citovat]

     
     

    Elektromagnetický smog je nebezpečný pro včely, ptáky, zvířata, rostliny, lidi - toto záření způsobuje mutace, budoucnost patří přenosným generátorům bez paliva.

     
    Komentáře:

    # 10 napsal: | [citovat]

     
     

    Všechno, co je popsáno v článku a v komentářích, je mi známé. Pečlivě sleduji vývoj technologie a snažím se nechat si ujít jednu novinku. Existují vlastní nápady, je to jen škoda, že jsem zbaven možnosti otestovat je v praxi. Například takový nápad. Všichni jsme sledovali blesky více než jednou a víme, že ve vzduchu v kanálu jiskření vybíhají obrovské proudy stovek tisíc nebo dokonce milionů ampér. To znamená, že vzduch může za zvláštních podmínek projít obrovskou energií elektřiny. K tomu stačí vytvořit ionizovaný kanál ve vzduchu. A vytvořit to, s dnešním vývojem technologie, není tak těžké, jak se zdá. Chcete-li to provést, použijte laserový paprsek pracující v ultrafialovém nebo dokonce v rentgenovém rozsahu záření, tj. laserový paprsek procházející vzduchem by měl vytvářet ionizovaný kanál. Přenos energie z vesmíru na Zemi samozřejmě nebude fungovat, ale bude nahrazovat kabelová vedení - proč ne?

    Ano, tady je další věc, kterou chci přidat. Pokud jde o elektromagnetický smog, zdá se, že člověk se dokáže na cokoli přizpůsobit.Nejsme švábi, žijeme uprostřed ozařování a chtěli jsme všechno žvýkat. Osobně jsem v tomto ohledu živým příkladem. Nyní mi je 67 let a téměř všechny své pracovní zkušenosti v SSSR jsem se zabýval mikrovlnným zařízením a výkon byl občas velmi významný (až 40 kW na puls). Pracoval v obrazovkové kameře (vůbec ne, aby někoho chránil před zářením, ale aby zabránil nepřátelům vědět, na jakých frekvencích pracujeme). Mimochodem, v obrazovce kamery jsme dostali mnohem více záření, než kdybychom pracovali v otevřeném prostoru. A navzdory tomu všemu jsem ani plešatý.

     
    Komentáře:

    # 11 napsal: | [citovat]

     
     

    Energii je možné přenášet bez vodičů jakoukoli vlnou, která se může šířit v prostoru - zvuk, světlo, magnetický, s následnou inverzní transformací na elektrický proud.

     
    Komentáře:

    Napsal # 12: Yuri | [citovat]

     
     

    Samotné elektromagnetické pole není příliš vhodné pro přenos velkých nábojů na velké vzdálenosti bez odpovídajícího „vodiče“ (kabel, laserový paprsek atd.). Sběr energie slunce a její přeměna na elektřinu také není snadné. Účinnost ve všech známých případech není příliš vysoká, což znamená, že spotřebitel zaplatí jak za elektrickou energii samotnou, tak za její ztrátu, která tvoří významnou část. Je nejúčinnější převést energii neelektromagnetického pole (pole s vyšším stupněm uspořádání) na elektromagnetické. V tomto případě se náklady na přenos sníží o řádovou velikost a v důsledku toho klesnou náklady na kW.