Verdienen Sie Geld mit Ihren Tech-Blogs, Gadgets und Tipps

Teslan unelma toteutuu: Astu langattoman sähkön aikakauteen – irrotetaanko kaduiltamme ja kotimme lopulta verkkojohto?

Huomautus: Seuraava artikkeli auttaa sinua: Teslan unelma toteutuu: Langattoman sähkön aikakausi – Irrotetaanko kadumme ja kotimme lopulta?

Langattoman sähkön aikakaudella, kun otetaan huomioon digitaalisen maailman erilaiset tekniikat, jotka muuttavat ihmisten elämää, kuten langaton lataus, sähköautot, 5G jne., näyttää siltä, ​​​​että langaton sähkö, tiedemiesten ikivanha unelma, on tulossa todeksi. .

Nykyään yritykset, kuten Wave Yhdysvalloissa, Space Power Technologies Japanissa ja energia-startup Emrod Uudessa-Seelannissa, työskentelevät tehokkaiden, kustannustehokkaiden ja pitkäikäisten voimansiirtoratkaisujen parissa uudella tavalla nimeltä Wireless Power Transmission.

Ajoneuvojen Automaattista langatonta latausta ajon tai pysäköinnin aikana testataan useissa pilottiprojekteissa. Useimmissa tapauksissa tulokset olivat lupaavia.

Tutustu langattoman voimansiirron historiaan

Ymmärtääksemme, miksi tämä tekniikka on niin tärkeä ja vaikuttaa tulevaisuutemme, on parempi ensin katsoa tämän tekniikan historiaa ja sen merkitystä.

1800-luvulla syntyi monia teorioita sähkön siirtämisestä. Yksi niistä oli langaton voimansiirto. Vuonna 1891 amerikkalais-serbialainen tiedemies Nikola Tesla suunnitteli ainutlaatuisen järjestelmän nimeltä Tesla-kela.

Hän onnistui luomaan ainutlaatuisen laitteen, joka toimi sähkövahvistuksen periaatteella ja siirsi sähköä ilman kaapeleita. Tietenkin hänen yrityksensä saavuttaa tavoitteensa epäonnistui, eikä hän kyennyt muuttamaan malliaan käytännölliseksi ja kaupalliseksi tuotteeksi, koska hän pystyi välittämään sähköä vain lyhyitä matkoja.

Hänen menetelmäään käytetään kuitenkin edelleen lyhyen kantaman langattomissa järjestelmissä.

Toisessa yrityksessä hän kehitti Long Islandille langattoman siirtojärjestelmän nimeltä Tesla tai Wardenclyffe Tower, jota hän uskoi voivan käyttää energian välittämiseen langattomasti pitkiä matkoja. Mutta valitettavasti hänen testisijoittaja Jeep Morgan kieltäytyi maksamasta enemmän, joten hän keskeytti projektin ja vuoden 1906 rakennus purettiin. Tämän seurauksena Tesla ei pystynyt tarjoamaan käytännöllistä tapaa lähettää langaton virtalähde.

Nikola Tesla kuoli vuonna 1943, ja hänen unelmansa langattomasta energiansiirrosta ei toteutunut. Siitä huolimatta viimeisen sadan vuoden aikana on tehty paljon tutkimusta todistaakseen suuren tiedemiehen väitteen, jonka mukaan maan käyttäminen kaapelien sijaan langattoman voimansiirron välineenä oli idea.

Se oli oikein. Teslan unelma ei ole unohdettu ja nykyään monet ammattilaiset ja yritykset tutkivat ja kehittävät erilaisia ​​langattomia tiedonsiirtomenetelmiä.

Langaton teho aurinkosatelliittien avulla

Tekniikan kehittyessä aurinkoenergiaan ja mikroaaltosignaaleihin perustuvan langattoman energiaverkon rakentaminen ei ole enää kaukainen unelma. Maata kiertävät aurinkosatelliitit, joista voi pian muodostua luotettava energiainfrastruktuuri, ovat järjestelmiä, jotka keräävät auringonvaloa ja muuntavat sen eräänlaiseksi mikroaaltoenergiaksi.

Nämä mikroaallot lähetetään maadoitettuun antenniin tai suoraan sähköverkkoon. Ne muunnetaan tasavirraksi koteihin tai sähkön varastointilähteeseen.

Nämä mallihankkeet vaativat valtavia budjetteja ja pääomaa. Tässä suhteessa Donald Byrne, Irvine Real Estate Investment Companyn omistaja ja Caltechin hallituksen jäsen, sijoitti yli 100 miljoonaa dollaria Space Solar Energy Project (SSPP) -projektiin.

Mikroaaltopohjainen energiansiirto

Mikroaaltoenergian siirto (MPT) Termi mikroaaltoenergian siirto tarkoittaa langaton virtalähde Lähetys mikroaaltotaajuusalueella pisteestä toiseen. Tässä menetelmässä DC-vastaanotin ja tasasuuntaaja (laite, joka muuntaa vaihtovirran tasavirraksi) muuttavat mikroaaltoja säteilytettäessä aallot käyttökelpoiseksi sähkötehoksi.

Mikroaaltoja käyttävän sähköntuotannon korkein hyötysuhde on 84 %. Tämän ennätyksen teki vuonna 1975 japanilainen tutkimusryhmä. Näiden kokeiden valikoima oli kuitenkin pieni, eikä onnistuneita tuloksia korkean hyötysuhteen energiansiirrosta pitkiä matkoja voitu saavuttaa.

Seuraavana tavoitteena on rakentaa järjestelmä langattomaan voimansiirtoon pitkiä matkoja. Elokuussa 2021 Tsukuban yliopistossa julkaistussa Tutkimuksessa Japani esitteli korkeaenergisen mikroaaltosäteilyjärjestelmän, jota voitaisiin käyttää tehokkaana ja luotettavana järjestelmänä. langaton virtalähde Lähde rakettien laukaisuun avaruuteen.

90 % avaruuteen laukaistujen rakettien painosta on niiden käyttökelpoisen polttoainetankin paino langaton voimansiirtotekniikka. Mikroaaltoenergia poisti raketin polttoainesäiliön, mikä oli suuri muutos sen suunnittelussa.

Laservoimansiirto

Kuten kuituoptiset viestintädiodit, myös puolijohdelaserdiodit ovat parhaita DC-lasermuuntimia. Aurinkosähkövastaanotin vastaanottaa lasersäteet ja muuntaa ne sähköksi laservoimansiirron avulla.

Lasersäteet varten langaton virtalähde Pitkän matkan lähetys on helposti hallittavissa ja ohjattavissa, laservoimansiirron suurin etu.

Toteutuuko Teslan langattoman sähkön unelma Uudessa-Seelannissa?

Startup Elmwood Energy työstää prototyyppiä Uuden-Seelannin langattoman voimansiirtojärjestelmän infrastruktuurista. Yllä olevassa skenaariossa Emroud on kehittänyt teknologian energian pitkän matkan siirtoon. Langaton antennien ja sähköisten tasasuuntaajien verkko välittää energiaa sähkömagneettisissa aalloissa pisteestä toiseen. Tämä menetelmä käyttää antenneja sähkön siirtämiseen ionittomien säteiden muodossa radioaaltoja vastaavalla taajuudella.

Startupin mukaan matalaenergialaserien korkean turvallisuustason varmistamiseksi tutkijat olettivat, että lasersäteet sammuisivat ja sammuisivat ennen kuin ne osuvat lentäviin esineisiin tai lintuihin. Siksi Uuden-Seelannin viranomaiset ovat vakuuttaneet, että lasersäteet eivät altistu millekään muulle kuin ilmalle.

Tai toinen lintu ei soita. Tämä tekniikka on sopiva menetelmä langaton virtalähde Lähetys Uudessa-Seelannissa ainutlaatuisen maantieteellisen sijaintinsa ansiosta ja voi säilyttää vakautensa erilaisissa ilmasto-olosuhteissa.

Tämä tekniikka perustuu vaihtovirran tasasuuntaamiseen ja muuntamiseen tasavirraksi. Maantieteellisistä olosuhteista johtuen se auttaa toimittamaan sähköä alueille, joissa sähköverkon rakentaminen ei ole mahdollista.

Vaikka Uuden-Seelannin hallitus on langaton energiansiirtoprojektista, “Meidän suurin haasteemme on vakuuttaa ihmisille, että startupin käyttämän järjestelmän lasersäde on turvallinen”, sanoi startupin toimitusjohtaja Greg Kushnir.

Amerilla on toimisto Bostonissa, USA:ssa ja tämä on todennäköisesti tämän yrityksen seuraava projekti langaton virtalähde Lähetetään Yhdysvalloissa.

Lisää aloitteita ja toimenpiteitä tehdään langattoman energiansiirron suhteen

Esineiden internetin, tekoälyn ja tekniikoiden kanssa, joiden odotetaan olevan olennainen osa elämäämme tulevina vuosina, langaton Vaihteisto on kehittyvä tekniikka, jonka maailma näkee pian.

Tehokkaiden ja tehokkaiden langattomien energiansiirtomenetelmien luominen vanhojen ja perinteisten energiansiirtomenetelmien sijaan voi olla merkittävä muutos puhtaan energian tuotannossa.

Amerikkalainen teknologiayritys WAVE, nimeltään Wireless Advanced Vehicle Electrification, on tarjonnut ratkaisuja sähköajoneuvojen nopeaan lataamiseen valmistamalla ja kehittämällä työkaluja, jotka ovat välttämättömiä virran langattomaan siirtämiseen vähän ja paljon kuluttaviin ajoneuvoihin.

Yhtiö työskentelee hankkeessa kehittääkseen latausjärjestelmiä, jotka sijoitetaan yhtiön käytävien, autojen, parkkipaikkojen ja katujen alle ja jotka pystyvät tuottamaan yhden megawatin sähköstä.

Se on siirto ilman kaapeleiden tarvetta.

Tämä tehdään asettamalla kela kellariin ja rengas laitteeseen. Piilotetut laturit kaduilla ja parkkipaikoilla voivat tuottaa jopa 1 MW tehoa ja ladata ajoneuvoja ilman sähköä. Tesla Semin sähköautojen odotetaan olevan ensimmäiset, jotka käyttävät tätä tekniikkaa.

Beyond Earth Research Institute suunnittelee luovansa tehokkaan aurinkosatelliitteihin perustuvan langattoman energiansiirtojärjestelmän. Yhtiö väittää, että tämä järjestelmä voi tarjota eri teollisuudenalojen tarvitsemaa energiaa. Sen suorituskyky on niin hyvä, että se voi jopa tarjota tarvittavan energian ihmisen toimintaan kuussa. Beyond Earthin esittelemä järjestelmä koostuu kahdesta osasta.

Aurinkosatelliitin ensimmäinen osa on tila, joka vastaanottaa auringonvaloa ja suorittaa saman prosessin aurinkoenergian muuntamiseksi sähköksi kuin aurinkosähköpaneeleissa, aurinkoenergian keskittämisjärjestelmissä ja niiden alayksiköissä. langattomat voimansiirtojärjestelmät.

Toinen osa on vastaanotin, joka vastaanotettuaan syntyneen energian lähettää sen haluttuihin Maan tai Kuun ominaisuuksiin. Yhtiön edustajien mukaan tämän järjestelmän valmistuminen kestää vuoteen 2030 asti.

Kuvittele, että voit ladata sähköautosi pysähtymättä nopeasti.

Indianan liikenneministeriö yhteistyössä Purduen yliopiston ja saksalaisen sementtiyhtiön Magmentin kanssa tutkii hanketta rakentaa magneettinen betonitie, joka sulkeutuu automaattisesti autojen liikkuessa sillä. Veloitettava.

Tämän tutkimusprojektin ensimmäisessä vaiheessa Pardew University selvittää laboratoriotestein, ovatko tiet vakaat vai eivät. Yliopistotutkijoiden hyväksynnän jälkeen 400 metriä pitkät testitiet rakennetaan Magnet Companyn valmistamalla magneettisella sementillä ja testataan 200 kilowatin kuorma-autojen lataamiseen. Jos testitie onnistuu, Yhdysvaltain hallitus ottaa teknologian käyttöön yleisillä teillä.

Myös yhdysvaltalainen WiTricity kehittää ainutlaatuista tekniikkaa, joka mahdollistaa latauksen magneettisilla tunnistuspiireillä, kun autot pysäköidään tiettyyn paikkaan.

viimeinen sana

Oletetaan, että langaton voimansiirtotekniikka yhdistetään esineiden internetiin ja tekoälyyn. Silloin tulevaisuudessa on epäilemättä merkittäviä teknologioita, jotka voivat viedä ihmiset uusien teknologioiden maailmaan.

Yksi näistä teknologioista on esimerkiksi Motorola-brändin kehittämä Smart Wireless Charging. Nämä laitteet voidaan helposti käyttää 5–10 watin teholla noin 9 metrin päässä laturista. Motorolan mukaan tämä menetelmä ei vaadi langatonta laturia puhelimien tai vastaavien laitteiden lataamiseen.