Bezdrátová elektřina: Vítejte v novém věku

Bezdrátová elektřina je 100 let starý koncept, avšak až teď se rýsuje jeho podoba. Jak bude vypadat a co nám nabídne?

Od americké společnosti Wave Inc. po japonskou společnost Space Power Technologies existuje další řada firem, které v současné době pracují na technologii bezdrátového přenosu energie. U některých již dochází i k praktickému testování. Kdo tuto soutěž vyhraje?

Bezdrátová elektřina, historie a její koncepce

Než se pustíme do různých revolučních iniciativ týkajících se bezdrátové elektřiny, je důležité nejprve pochopit základní koncepci a původní myšlenku, jenž stála za jejím zrodem.

V roce 1891 srbský vynálezce Nikola Tesla navrhl Teslovu cívku, jedinečné zařízení, které fungovalo na principu elektrické rezonance a bylo schopné přenášet elektřinu bez drátů. Bohužel, cívka mohla vést elektřinu pouze na krátké vzdálenosti a vzhledem ke svému omezenému potenciálu se ukázala být nepraktická.

Tesla byl stále posedlý svou myšlenkou bezdrátového přenosu energie, takže v následujících letech pracoval na vybudování energetické stanice, která by mohla provádět vysokonapěťový bezdrátový přenos energie (WPT). Přenos měl být uskutečněn pomocí série strategicky umístěných věží.

Začal tím, že postavil bezdrátovou přenosovou stanici na Long Islandu (nazývanou také Tesla Tower), o níž nepochyboval, že bude průkopnickou technologií v této sféře. Nicméně jeho investor J. P. Morgan, bohužel, odmítl poskytnout prostředky na tento experiment, a tak byl roku 1906 ukončen a zbořen.

I když Tesla v roce 1943 zemřel, jeho sen o energii přenášené vzduchem přežil. Za posledních 100 let vznikla řada experimentů dokazujících správnost Teslových teorií a jeho přístupu k věci.

Zajímavé téma: Vědci vytvořili nejmenší létající čip na světě

Dnes se již různé metody bezdrátového přenosu energie vyvíjejí a probíhá i jejich implementace do skutečného života:

Přenos přes solární satelity

Slibná je metoda, jenž by využila satelitů umístěných na vysoké oběžné dráze. Stejně jako klasická fotovoltaika, tak i tato družice by přeměnila sluneční svit na energii. Vygenerovanou energii by následně převedla do podoby mikrovln, které by byly přenášeny do antény na Zemi.

Odtud by se přenesly na rozvodovou stanici, která by tyto mikrovlny přeměnila na stejnosměrnou elektřinu pomocí mikrovlnného přijímače a usměrňovače.

Avšak nejvyšší účinnost dosažena při tomto přenosu byla 84 % v roce 1975 týmem vědců v Japonsku. To bylo ještě dobré číslo, protože při vyšších výkonech a vzdálenostech účinnost razantně klesá. Slibné to je, nicméně vědci mají co dohánět.

Následně na rozvodové stanici by byla elektřina rovněž přeměněna na energetické pakety, podobné internetovým datovým paketům, které by byly přenášeny do jednotlivých domácností a ukládány do energetického přijímače.

Čtěte také: Logitech G představuje svůj nejlehčí a nejekologičtější bezdrátový herní headset G435

Caltech nedávno oznámila, že člen představenstva Donald Bren daruje 100 milionů dolarů na projekt Caltech´s Space Solar Power. Tento ambiciózní projekt si klade za cíl vybudovat satelitní a mikrovlnnou bezdrátovou energetickou síť, která by mohla soustavně dodávat energii kdekoli na Zemi. Dokonce i pohybujícím se cílům, například letadlům, autům, nebo lodím.

Přenášení laserem

Nejúčinnějšími DC-to-laser převaděči se ukázaly být polovodičové laserové diody. Stejné diody, které se používají v optických vláknech a laserové komunikaci ve volném prostoru.

Díky fotovoltaickému přijímači lze přijímat laserové paprsky a generovat z nich elektrickou energii. Nespornou výhodou přenosu energie na bázi laseru je, že laserové paprsky lze snadno vysílat na velké vzdálenosti.

Bezdrátová elektřina se stává realitou pro Nový Zéland

Energetický startup Emrod brzy otestuje prototyp infrastruktury bezdrátové energie na Novém Zélandu. Jestli se to povede, tak by bezdrátový přenos elektřiny mohl být uskutečněn napříč celou zemí.

Emrod navrhl jedinečnou tele-energetickou technologii, která využívá bezdrátovou síť antén a rectenn (usměrňovacích antén) přenášejících energii ve formě elektromagnetických vln dlouhého dosahu z jednoho bodu do druhého. Ano, přenášet výkonnou energii vzduchem může být nebezpečné a inženýři na to mysleli.

new zeland wireless energy Bezdrátová elektřina: Vítejte v novém věku — Jak Nový Zéland vypadá dnes vs jak bude tato zelená krajina vypadat bez drátů vedoucí elektřinu. Budoucí vize bude lepší i pro přírodní krajinu, nemyslíte?

Elektřina nejprve bude vedena prostřednictvím antén ve formě neionizujícího paprsku s frekvencí ekvivalentní rádiovým vlnám. To zajistí jakýsi štít o nízkém výkonu, jenž by v případě nárazu na jakýkoliv předmět, třeba helikoptéru nebo ptáka, okamžitě přenos vypnul. Nestihl by se tedy setkat s hlavním, výkonným paprskem energie.

Tip na čtení: Jak ovlivnil rok pandémie naši fyzickou aktivitu?

Dobíjení elektromobilů během jízdy

Oddělení dopravy v americké Indianě se spojilo s Purdue Univesity a německou cementářskou společností Magment, aby otestovaly silnice z cementu obsahujícího zmagnetizované částečky.

S pomocí takto připraveného cementu by bylo možné dobíjet elektromobily během jízdy. Zároveň by cena vybudování „zmagnetizované“ silnice neměla být o nic dražší, než je cena za klasickou silnici.

Zatím se projekt nachází v první fázi laboratorního testování, kdy se potvrzuje životaschopnost tohoto návrhu.