Обійшли Ніколу Теслу: у США вчені знайшли надійний спосіб передачі енергії без дротів

Група вчених із Лабораторії військово-морських досліджень США випробувала нову технологію для бездротової передачі електроенергії. Дослідники розкрили подробиці проєкту на сайті Військово-морських сил країни.

За допомогою мікрохвильового випромінювання фізикам вдалося передати електрику потужністю 1,6 кіловат на відстань 1 кілометр на дослідному полігоні армії США в Блоссом-Пойнт (штат Меріленд). У Лабораторії наголошують, що це найуспішніша та найнадійніша демонстрація бездротової передачі енергії за останні 50 років.

Енергетичні промені передаються між двома точками в межах системи Safe and Continuous Power bEaming — Microwave (SCOPE-M). Спеціальне обладнання перетворює електрику на мікрохвилі, які потім фокусуються вузьким променем на приймачі з так званими ректенами (rectifying antenna — антена, що випрямляє) — це особливий тип приймальних антен із високочастотними діодами. Коли мікрохвилі потрапляють на ректену, то перетворюються на постійний струм.

Протягом 12 місяців американські вчені намагалися за допомогою SCOPE-M передати електроенергію у вигляді мікрохвильового променя з частотою 10 ГГц у двох місцях — на полігоні Блоссом-Поінт, а також на передавачі надширокосмугового радара супутникової візуалізації Haystack у Массачусетському технологічному інституті. У результаті в Мериленді пікова потужність виявилася на 60% вищою, проте в Массачусетсі були вищими середні показники, що в кінцевому підсумку дозволило отримати більшу кількість енергії.

Як пояснив Пол Джаффе, доктор філософії, керівник напряму Power Beaming and Space Solar, учені не хочуть використати вищу частоту мікрохвиль, адже це призведе до втрати енергії під час проходження через атмосферу. Частота 10 ГГц дозволяє використовувати дешеві та надійні компоненти, втрата потужності при цьому становить менше 5% навіть у сильний дощ.

Успішні випробування технології відкривають перспективи передачі енергії із Землі в космос і назад без шкоди для живих організмів. Під час минулих експериментів із потужнішими променями інженери використовували системи блокування, які зупиняли передачу при наближенні будь-яких об'єктів, але SCOPE-M таких запобіжних заходів не вимагає.

"Як інженери ми розробляємо системи, які не перевищують межі безпеки. Це означає, що вони безпечні для птахів, тварин і людей", — додав Пол Джаффе.

Інженер-спеціаліст із електроніки Браян Тірні стверджує, що Міноборони США зацікавлене в бездротовій передачі енергії, особливо з космосу. За його словами, для таких цілей можна використовувати аналогічну решітку ректен.

"Основна перевага передачі енергії з космосу на Землю для Міністерства оборони США полягає в тому, щоб зменшити залежність військ від постачання палива, які можуть бути вразливими для нападу", — пояснив фізик.

Керівник проєкту Крістофер Роденбек стверджує, що мікрохвильові промені є найекологічнішою технологією для передачі енергії. На відміну від інших джерел електроенергії, мікрохвилі можуть передаватися з космосу цілодобово та безперебійно.

"Це те, чого сьогодні не може зробити жодна інша форма чистої енергії. З погляду рівня технологічної готовності, я відчуваю, що ми дуже близькі до демонстрації системи, яку ми справді можемо розгорнути та використати в Міністерстві оборони США", — заявив Крістофер Роденбек.

Ще 1891 року винахідник Нікола Тесла вигадав резонансний трансформатор, здатний передавати електрику без дротів. Так звана котушка Тесли працювала лише на невеликій відстані, тому їй не знайшлося широкого застосування.

Раніше вчені спрогнозували, як розвиватимуться бездротові технології передачі енергії. Зараз існують проєкти, які прагнуть передавати електрику через супутники, мікрохвилі та лазери.

Писали також, що новий "Нікола Тесла" запатентував генератор нескінченної енергії, що змінює простір і час. Інженер Сальваторе Сезар Пайс намагається втілити кілька амбітних ідей, які значно випереджають сучасні технології.