Избувна безжичната револуција!
Заговорот против револуцијата
Намалена ефикасност и проблеми во преносот
безбедноста саботираше обиди за пренос на енергија
Безжичен, но неколку иницијативи - од кои некои,
потпишани од големи имиња, како што се Сони и Интел - предлагаат нов пристап
да ги направат работите да работат. Последните неколку години се донесени
демонстрации што ветуваат внимание со мобилни телефони, лаптопи и
безжични телевизори. Идејата за пренос на енергија без
предивото е скоро старо како и самото производство
електрична енергија.
На почетокот на дваесеттиот век, Никола Тесла предложил
употребата на огромни калеми за пренос на електрична енергија преку
тропосфера и да ги хранат домовите на луѓето. Брилијантниот научник дури започна
чекори за изградба на Кулата Варденклифе
од Лонг Ајленд, Newу Јок, огромна телекомуникациска кула, која имаше
да се тестира идејата за безжичен трансфер на енергија
електрични Приказната вели дека финансиерите на Тесла се пензионирале
средства кога разбраа дека нема да има начин
ефикасност за да се осигура дека луѓето ќе плаќаат
користена електрична енергија и жични централи
беа избрани наместо нив.
Безжичниот пренос се вратил во вниманието во 1960-тите
век, преку демонстрација на минијатурен хеликоптер
напојувани од микробранови бранови што се испуштаат од земјата. Некои предложија
дури и тоа, еден ден, можеби ќе можеме да ги напојуваме вселенските бродови
насочувајќи ги кон нив ласерските зраци кои носат енергија.
Следејќи ја истата идеја, биле издадени многу теории во
истражување на можноста за пренесување на енергија до земјата со
орбитални сателити, кои можат да складираат соларна енергија. Трансферот на
Енергијата земја-земја ќе ја бара инфраструктурата
скапи и загриженост за безбедноста на преносот
Микробрановите со голема моќност родија скептицизам
овој начин на напојување.
Иако нема да бидеме сведоци на изградба на електрана прерано
безжична електрична енергија, идејата за електрична енергија што се пренесува преку зраци
во помал обем почнува да се засилува. И ова е
тоа се случува затоа што, исто така со безжични технологии
Wi-Fi и Bluetooth и со помали и помали кола,
каблите за напојување остануваат единствените што навистина ставаат а
границата на идејата за мобилност и преносливост. Еволуција во
оваа насока се чини неизбежна од моментот на раѓање
безжични комуникации, според Дејвид Греам, коосновач на
PowerBeam од Сан Хозе, Калифорнија. Со овој нов поттик,
Младите инженери и компании го прифатија предизвикот и, иако
„проектираната“ енергија сè уште е „во фаза“, се чини три одржливи опции
да се направи простор на површината.
Преносот на електрична енергија преку радио бранови е,
веројатно најочигледното решение, бидејќи можат
користете ги, во принцип, истите предаватели и приемници што се користат
во Wi-Fi комуникациите. Powercast Company, Питсбург,
Пенсилванија неодамна ја искористи оваа технологија за да
пренесува микровати и миливати моќност најмалку 15 метри
растојание до некои индустриски сензори. Се верува дека тоа е пристап
слично може да се користи за еден ден за полнење гориво
мали уреди како што се далечински управувачи, будилници и
дури и мобилни телефони.
Втора можност, за уреди со поголема потреба
на електрична енергија, ја претставува активирање на зрак
Инфрацрвениот ласер е добро фокусиран на фотоволтаична ќелија која
го трансформира зракот во електрична енергија. Тоа е пристапот
усвоен од PoweBeam, но моментално, неговиот степен на ефикасност е
само 15-30%. Дури и ако би послужил уште некои апликации
енергична од моќта на радиобрановите, во пракса би
тоа значи, сепак, голем отпад.
Технологијата беше искористена за напојување на некои
уреди за осветлување, звучници и безжични дигитални рамки за кои е потребно
помалку од 10 вати за работа. Со време, на
како што ќе бидат и ласерите и фотоволтаичните ќелии
подобрена, компанијата верува во зголемување на ефикасноста на еден процент
50% ќе бидат можни. „Едноставно, тогаш го забележавме
напојува лаптоп. 100 метри не значи толку многу “, така е
Мислење на Греам. За разлика од другите можни техники, зрак
добро фокусиран има минимална загуба на енергија на долги растојанија,
задржување на нејзината ефикасност.
Но, има и ликови кои го задржуваат својот скептицизам во врска со тоа
до можноста оваа технологија да биде практична за
преносни уреди, кои се движат постојано и помеѓу мај
многу простории. Инфрацрвен зрак не би бил погоден за
за полнење на мобилен телефон, премногу се движи, е на мислење
Мено Треферс, директор на Конзорциумот за безжична енергија во
Холандија.
Решението на енергетскиот радиус би било да го обдариме уредот корисник со
мал флуоресцентен приемник таков што комора a
предавателот може да ја следи светлината и да го насочува зракот
правилно ласер. Друг проблем би бил тоа
потребен е различен радиус за секој уред
мора да се хранат, што е предизвик
инженерство, верува Аристеидис Каралис, од Институтот
на Масачусетс технологија, развивач на алтернативен систем
безжичен трансфер на енергија.
Третата можност за напојување без
Каблите се магнетна индукција, најпримамливата алтернатива
за домашни апликации. Флуктуирачко магнетно поле
што произлегува од една калем може да предизвика една електрична струја во друга
блиска серпентина. Тоа е исто така начинот на кој многу уреди,
како што се електрични четки за заби, па дури и некои мобилни телефони
ги полни празните батерии.
Проблемот е, сепак, во тоа, иако ефикасноста на трансферот
добро е близу, може да падне на нула кога е растојанието
во споредба со предавателот расте дури и само на неколку
мм. Таквиот трансфер е познат одамна
Механичката енергија во голема мера се подобрува ако два предмети
резонира на иста фреквенција. Каралис се прашуваше дали не
истата идеја може да ја подобри ефикасноста на магнетната индукција
на поголеми растојанија.
Проектот на неговиот тим се состои од-индуктивна калем
поврзан со кондензатор. Енергијата на ова коло
брзо се осцилира помеѓу електричното поле во кондензаторот и полето
магнетна серпентина. Фреквенцијата на оваа осцилација е контролирана од
способноста на кондензаторот да го складира товарот и можноста
серпентина за производство на магнетно поле. Ако фреквенцијата во колото
Преносникот на напојувањето се разликува од оној на колото во
приемник, тогаш тие не се резонантни.
Резултатот е дека енергијата ослободена од предавателот нема да биде во
фаза со постојната енергија во приемникот, што може
доведува до меѓусебно откажување на двајцата, ограничувајќи ја акумулацијата
релевантна енергија во внатрешноста на приемникот. Но ако
предавателот и приемникот се резонантни, сметаат од тимот,
осцилирачките полиња на двете намотки ќе бидат трајни
синхронизиран, така што интерфејсот ќе биде конструктивен и количината на
пренесената енергија ќе се зголеми.
Почетоците се секогаш срамежливи
Тие ја тестираа својата теорија во 2007 година, со голем успех, пренесувајќи
60 вати на растојание од два метра, со ефикасност од
40%. Тимот оттогаш основаше компанија наречена
WiTricity, да се развие идејата. Минатата година компанијата ја користеше
две кубни калеми, со дијаметар од 30 см, еден за
приемник и еден за предавателот, за напојување a
Телевизија од 50 вати, лоцирана на 0,5 метри оддалечена од изворот
моќност, со импресивна ефикасност од 70%. Во некои случаи,
Подобрувањето на ефикасноста како резултат на резонанца може да биде рибино
100 000 пати повисока отколку во случај на неразумна индукција. До
за разлика од преносот на енергија преку ласерска технологија, поле
Магнетното поле не е концентрирано во една точка и затоа може
надминете пречки од секаков вид помеѓу предавателот и
приемник.
Моќни производители на електроника
потрошувачите се подготвени да инвестираат во „трансфер
резонантно “. Сони, на пример, веќе ја направи демонстрацијата
безжичен телевизор и Intel ја истражува оваа технологија
да се примени на цела низа уреди. Ефикасност
трансферот на енергија флуктуира без оглед на количината на
потребна е струја за да може да се добие истата ефикасност
за лаптопи, потрошувачка електроника како што се
помали телевизори и преносни уреди, како што се мобилни телефони. Со други
зборови, истиот дел од вкупната енергија ќе биде изгубен и во
случај на плазма телевизор што троши енергија, како и на мал
PDA. Со такви ветувачки демонстрации, енергијата се чини можна
безжични да влезат, некогаш, во нашите домови.
Многу е веројатно дека технологијата ќе наиде на некои забелешки
на неговиот пат. На пример, разбирливо е мало загриженост во
врска со емисија на релативно висока моќност на енергетски зраци
низ атмосферата. Ајде да размислиме за ласерско пренесување. Големо
Концентрирана енергија во тесен ласерски зрак може да предизвика
сериозни нарушувања кај некоја личност. Не треба
претставува опасност кај производите на PoweBeam: ако малата камера a
предавателот не успее да го открие сигналот на сијалицата од
приемникот го прекинува ласерот за неколку милисекунди. Исто така,
приемникот ќе испрати радио порака до предавателот доколку тоа го сака
забележете необјаснив прекин на преносот на напојувањето.
Изложеност на радио бранови и магнетни полиња
флуктуирање, исто така, претставува можни опасности. Ако
тие пренесуваат топлина до нашите клетки, можат да нè амортизираат
ткива во долги временски периоди. Сите технологии
претставува можен ризик во термичката интеракција со телото
човечки, на ист начин како што тоа го прави зрачењето
мобилни телефони. Но, со оглед на фактот дека изложеноста би била
под нивоата утврдени од Меѓународната комисија за заштита
за нејонизирачко зрачење (ICNIRP), што WiTricity
строго се придржуваат до, не треба да има проблеми.
Останува, сепак, стравот од капацитет на полето
електромагнетните полиња влијаат на ткивото преку други механизми,
не-термички, ударна грижа на многу биофизичари во
врска со мобилни сигнали. Во отсуство на кој било
студии за долгорочно тестирање на изложеност за овие уреди,
овие истражувачи во моментов мора да се потпрат на студии за
лабораторија, која не успеа да најде јасни биолошки ефекти.
Прашањето е сè уште отворено за дебата. Ако методите на
Безжичен пренос на електрична енергија сите ги исполнуваат критериумите
ICNIRM, тогаш изложеноста не треба да претставува поголеми ризици
отколку оние на мобилната телефонија.
Веројатно постресно загриженост за
животната средина. Како глобалното затоплување е постојан проблем
Раст, многумина бараат начини да ја подобрат нивната ефикасност и
заштеда на енергија - и затоа електрани со
намалени емисии на стакленички гасови. За некои, пренос
безжична електрична енергија ќе изгледа како расипнички маневар и
деградира. Фактот дека овие апликации имаат ефикасност од само 10
до 60% значи дека 90 до 40% од електричната енергија за
што сопственикот плаќа ќе биде потрошен залудно. Размислувајќи за тоа
напојување на мали, преносни, индивидуални уреди, загуби
енергијата може да изгледа незабележлива, но употребата на храна
безжично за цел дом би вклучувало многу поголеми недостатоци
Во таа смисла. И, прашањето е дали сме подготвени да се откажеме
до ефикасноста на каблите заради минималистичка естетика.
Откријте го светот во кој
ВО ИВО!