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Transmisión de energía inalámbrica; Un viejo sueño hecho realidad

انتقال بی‌سیم برق؛ رویای دیرینِ در حال تحقق

El sueño de larga data de la transmisión de energía inalámbrica se está realizando a gran escala y a largas distancias, e incluso en el campo de la carga inalámbrica de vehículos eléctricos, varios proyectos piloto para la carga inalámbrica automática de vehículos mientras se conduce en la carretera o estacionados. se están probando y posiblemente también serán muy productivos.

La electricidad inalámbrica es un sueño centenario que se puede realizar en los próximos años. El advenimiento de la tecnología de carga inalámbrica, los vehículos eléctricos y el Internet 5G, y la necesidad de una energía más sostenible, ha hecho que la tecnología de transmisión inalámbrica sea más rápida en todo el mundo.

Hay muchas empresas que operan en este campo, incluida la estadounidense Wave Inc y la empresa japonesa Space Power Technologies, y una nueva empresa de energía en Nueva Zelanda llamada Emrod. Actualmente, muchas empresas están trabajando en un proyecto de tecnología de transmisión de energía.

Gracias a los experimentos de campo, hasta ahora se han diseñado y desarrollado varios sistemas con este propósito; Pero necesitamos ver cuál de estas empresas puede superar a otras empresas similares y, por primera vez, crear un sistema eficiente, rentable y económico con viabilidad comercial y la capacidad de crecer y desarrollarse.

Historia de la transmisión de energía inalámbrica

Antes de examinar los métodos y tecnologías innovadores que han sido completamente cableados y transmitidos con el objetivo de transmitir electricidad, veamos cuándo se remonta el punto de partida de esta idea y qué capacidades potenciales tiene esta idea conceptual que ha llamado la atención de los investigadores. Resulta ser una forma confiable de transmitir electricidad en los próximos años.

En 1891, el científico serbio estadounidense Nikola Tesla diseñó un sistema único llamado bobina Tesla. Este dispositivo en particular funcionaba según los principios de un tipo especial de circuito resonante que era capaz de transmitir energía de forma inalámbrica; Por supuesto, este sistema de bobinado solo podía transmitir energía de forma inalámbrica a distancias cortas; Por lo tanto, debido a sus limitaciones, no pudo atraer la atención de la gente y convertirse en un sistema eficiente para la transmisión de energía inalámbrica.

bobina de Tesla

Pero Tesla no se rindió y todavía soñaba con la transmisión de energía inalámbrica; Así que unos años más tarde intentó trabajar en el edificio que había construido como fuente de energía que pudiera transmitir electricidad de alto voltaje de forma inalámbrica. Su objetivo en su experimento era transmitir mensajes de forma inalámbrica a largas distancias, utilizando una serie de torres creadas en posiciones espaciales estratégicas o un sistema de globos suspendidos.

Desarrolló un sistema de transmisión inalámbrica en Long Island llamado Tesla o Wardenclyffe Tower, que creía que podría usarse para transmitir energía a largas distancias de forma inalámbrica, pero desafortunadamente el inversor de sus experimentos, Jeep Morgan, se negó a gastar más en el proyecto. por lo que se detuvo el proyecto y se demolió el edificio construido en 1906.

Torre Tesla o Torre Wardencliff
Torre Tesla o Torre Wardencliff

Nikola Tesla murió en 1943 y su sueño de la transmisión de energía inalámbrica no se hizo realidad; Afortunadamente, durante los últimos cien años, se han realizado muchas investigaciones para probar la afirmación del gran científico de que es posible utilizar la tierra en lugar del cable como medio para la transmisión de energía inalámbrica.

En la actualidad, se han desarrollado varios métodos para la transmisión de energía inalámbrica, y la investigación en esta área está entrando en amplias fases de implementación.

Transmisión de electricidad mediante satélites solares

Satélite solar

En este método, que es uno de los métodos posibles y prometidos para la transmisión inalámbrica de electricidad, se utilizan satélites solares que se encuentran en órbita terrestre. Después de recibir la luz solar, estos satélites la convierten en un tipo de energía que consiste en microondas.

Estas microondas luego se conectan a la antena de tierra o directamente a la red eléctrica misma. En el siguiente paso, las ondas recibidas se transfieren a la red eléctrica central, donde se convierten en electricidad de CC y, finalmente, la electricidad generada se convierte en paquetes de energía que pueden transferirse fácilmente a los hogares y almacenarse en una fuente de almacenamiento de energía.

Satélite solar

Según la información publicada en un sitio llamado Cal, miembro de la junta directiva de este sitio, Donald Bren, propietario de Irvine Company, una compañía de inversión inmobiliaria, planea gastar $ 100 millones en el futuro en Space Solar Power de Caltech. Proyecto. Proyecto de Inversión en Energía Solar Espacial) o SSPP.

El propósito de este ambicioso proyecto es crear un sistema compuesto por un satélite solar y un sistema que reciba microondas y las convierta en energía eléctrica que siempre pueda proporcionar la electricidad necesaria en cualquier lugar del planeta.

Transmisión de electricidad mediante microondas.

Transmisión de electricidad mediante microondas.

En este método, las microondas se convierten en corriente eléctrica utilizable durante la irradiación utilizando un receptor de microondas y un rectificador de CC (un dispositivo que convierte la corriente alterna en corriente continua).

La mayor eficiencia de generación de electricidad mediante microondas es del 84%. Este récord fue establecido en 1975 por un grupo japonés; Cuanto mayor sea la potencia de salida del sistema, menor será la eficiencia del sistema.

El próximo objetivo es crear un sistema para la transmisión de energía inalámbrica a largas distancias. En un estudio publicado en la Universidad de Tsukuba en agosto, Japón dio a conocer un sistema de radiación de microondas de alta energía que también podría usarse como una fuente de energía inalámbrica eficiente y confiable para lanzar cohetes al espacio.

El 90% del peso de los cohetes lanzados al espacio es el peso de su tanque de combustible, que se puede quitar de los cohetes utilizando tecnología de transmisión de energía inalámbrica basada en el uso de energía de microondas, que es un cambio importante en su construcción.

Transmisión de potencia inalámbrica láser

Transmisión de potencia láser

La investigación ha demostrado que los diodos láser de estado sólido, que actúan como los diodos utilizados en las fibras ópticas y las comunicaciones láser al aire libre, son los convertidores de CC a láser CC más eficientes. En un sistema de transmisión de energía láser, se usa un receptor fotovoltaico para recibir los rayos láser y generar electricidad usando los rayos. Una de las grandes ventajas de la generación de energía láser y su transmisión inalámbrica es la posibilidad de un control más fácil de los rayos láser al transmitir energía a largas distancias.

Nueva Zelanda sueña con la transmisión de energía inalámbrica

Transmisión de energía inalámbrica de Nueva Zelanda

La puesta en marcha de Emrood Energy pronto probará la infraestructura prototipo utilizada para el sistema de transmisión inalámbrica en Nueva Zelanda. En este sistema, Emroud ha diseñado una tecnología de transferencia de energía remota en la que se utiliza una red inalámbrica de antenas y rectificadores de potencia (rectificadores de antena) para transferir energía en forma de ondas electromagnéticas de un punto a otro. En este método, la electricidad se transmite mediante antenas en forma de rayos no iónicos con una frecuencia igual a la frecuencia de las ondas de radio.

Según los funcionarios de la compañía, garantizar la alta seguridad de los láseres de baja energía ha hecho que los investigadores estén completamente seguros de que los rayos láser se extinguen y se extinguen antes de golpear objetos o pájaros voladores; Por tanto, se puede decir con certeza que los rayos láser no entran en contacto con ningún objeto o ave que no sea el aire.

Los funcionarios de Amrud también afirman que esta tecnología es un método muy adecuado para la transmisión inalámbrica de electricidad en Nueva Zelanda, que es un país montañoso y puede ser resistente a diferentes condiciones climáticas en diferentes partes del mundo. Esta tecnología se basa en la rectificación y conversión de corriente alterna en corriente continua. Esta tecnología también puede ser muy útil para suministrar electricidad a zonas donde no es posible construir una red eléctrica debido a condiciones financieras o geográficas.

Aunque el gobierno de Nueva Zelanda ha respaldado el proyecto de transmisión inalámbrica de Emrood, Greg Kushnir, el CEO de la startup, predice que en el futuro, la gente será tan escéptica sobre la tecnología de transmisión inalámbrica como sobre la tecnología 5G. Mire con vacilación. Según él, el desafío más importante que enfrenta Emrd es asegurarle a la gente que los rayos láser están seguros en el sistema utilizado por esta startup.

Amer también tiene una oficina en Boston, por lo que es muy probable que el próximo proyecto de la compañía para la transmisión inalámbrica de energía sea en los Estados Unidos.

Presentamos varias otras tecnologías innovadoras para la transmisión inalámbrica de energía.

Con el inicio de la década de 2020 del siglo XXI, ha aumentado la demanda y, por supuesto, la necesidad de lograr métodos de producción de energía limpia e ilimitada. La creación de métodos eficaces y eficientes para la transmisión de energía inalámbrica en lugar de utilizar los métodos antiguos y convencionales de transmisión de energía puede suponer un gran cambio en el campo de la producción de energía limpia.

A continuación, se muestran algunas formas de transferir energía de forma inalámbrica.

Wave, o Wireless Advanced Vehicle Electrification (WAVE), es una empresa de tecnología estadounidense activa en la producción y diseño de herramientas para la transmisión inalámbrica de electricidad a vehículos de bajo y alto consumo. El uso de sistemas de carga diseñados por esta empresa también está disponible bajo los pasos de automóviles, como estacionamientos y carreteras, y pueden transferir un megavatio de electricidad sin necesidad de cables.

Carga inalámbrica de vehículos eléctricos públicos

Los informes sugieren que Tesla también puede usar el sistema de carga inalámbrica por inducción de Wave para alimentar su nuevo camión eléctrico, el Semi camión.

La organización sin fines de lucro Beyond Earth Research Institute planea crear un sistema totalmente eficiente para la transmisión de energía inalámbrica basado en el uso de satélites solares. Los funcionarios del instituto afirman que el sistema, además de suministrar electricidad a varias industrias en la Tierra, también podría usarse para proporcionar la energía necesaria para las actividades humanas en la Luna.

El sistema introducido por Beyond Earth consta de dos partes: la primera parte de un satélite espacial que recibe luz solar y realiza exactamente el mismo proceso para convertir la energía solar en electricidad como paneles solares fotovoltaicos, sistemas de enfoque de energía solar y unidades. Un subconjunto del Se produce un sistema de transmisión de energía inalámbrica. La segunda parte es el receptor, que luego de recibir la energía generada, la envía a las partes deseadas del planeta Tierra y la luna, las cuales necesitan energía, según los funcionarios del instituto, el proceso de construcción y terminación de este sistema será se completará en 2030.

Satélite solar

El Departamento de Transporte de Indiana, en asociación con la Universidad Purdue y una empresa cementera alemana llamada Magment, está probando un proyecto para construir una carretera de hormigón magnético por la que se mueven los coches. Se cargará automáticamente de forma inalámbrica.

En la primera fase de este proyecto de investigación, la Universidad de Pardew examinará si este camino es estable o no mediante estudios de laboratorio. Cuando los investigadores de la universidad lo aprueben, las carreteras de prueba de 400 metros de largo se construirán con cemento magnético producido por Magnet Company y se probarán para cargar camiones de 200 kilovatios.

Si la ruta de prueba tiene éxito, el gobierno de los EE. UU. Utilizará la tecnología en las vías públicas. Este proyecto de carga inalámbrica terrestre es parte del innovador proyecto ASPIRE. La palabra ASPIRE significa Avanzar la Sostenibilidad a través de la Infraestructura de Energía para la Electrificación de Carreteras. La National Science Foundation y muchas otras instituciones públicas y privadas han apoyado el proyecto.

Carga inalámbrica de vehículos inalámbricos en movimiento

La empresa estadounidense WiTricity también está trabajando en una tecnología especial que permite que se cargue mediante circuitos de detección magnéticos cuando los automóviles están estacionados en un lugar determinado.

Si la tecnología de transmisión de energía inalámbrica se combina con el Internet de las cosas y la inteligencia artificial, indudablemente habrá tecnologías asombrosas en el futuro que pueden llevar a los humanos al mundo de la nueva tecnología asombrosa; Una de estas tecnologías, por ejemplo, es la carga inalámbrica inteligente introducida por la marca Motorola. Según Motorola, este método ya no requiere el uso de un cargador inalámbrico para cargar teléfonos o dispositivos similares, y estos dispositivos se pueden cargar incluso con una distancia de aproximadamente 9 metros del cargador entre 5 y 10 vatios sin ningún problema.

Habitación con capacidad de carga inalámbrica

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