Il Power Beaming pratico diventa reale

Un secolo dopo, il sogno di Nikola Tesla diventa realtà

Un sistema di trasmissione sviluppato da PowerLight Technologies ha trasmesso centinaia di watt di potenza durante una dimostrazione del 2019 al porto di Seattle.

I fili hanno molto li scelgono quando si tratta di spostare l'energia elettrica, ma hanno anche i loro svantaggi. Dopotutto, chi non si è stancato di dover collegare e scollegare il telefono e altri aggeggi ricaricabili? È una seccatura.

I cavi mettono alla prova anche le aziende elettriche: queste aziende devono fare tutto il possibile per aumentare la tensione che applicano ai loro cavi di trasmissione a valori molto elevati per evitare di dissipare la maggior parte della potenza lungo il percorso. E quando si tratta di alimentare i trasporti pubblici, compresi treni elettrici e tram, i cavi devono essere utilizzati insieme a contatti rotanti o striscianti, che sono difficili da mantenere, possono generare scintille e in alcuni contesti generano contaminanti problematici.

Molte persone sono affamate di soluzioni a questi problemi: lo testimonia l’adozione diffusa negli ultimi dieci anni della ricarica wireless, soprattutto per l’elettronica di consumo portatile ma anche per i veicoli. Sebbene un caricabatterie wireless ti eviti di dover collegare e scollegare ripetutamente i cavi, la distanza su cui l'energia può essere fornita in questo modo è piuttosto breve. Infatti, è difficile ricaricare o alimentare un dispositivo quando il traferro è di pochi centimetri, tanto meno di pochi metri. Non esiste davvero un modo pratico per inviare energia su distanze maggiori senza cavi?

Per alcuni, l’intera nozione di trasmissione di energia wireless evoca immagini di Nikola Tesla con bobine ad alta tensione che lanciano fulmini in miniatura. Non sarebbe un collegamento così stupido da fare. Tesla aveva infatti perseguito l’idea di utilizzare in qualche modo il suolo e l’atmosfera come condotto per la trasmissione di energia a lunga distanza, un piano che non andò da nessuna parte. Ma il suo sogno di inviare energia elettrica a grandi distanze senza fili è rimasto.

Per sottolineare la sicurezza del sistema, il conduttore del programma scientifico della BBC "Bang Goes the Theory" ha infilato la faccia in un raggio energetico.

Guglielmo Marconi, contemporaneo di Tesla, scoprì come utilizzare le "onde hertziane", o onde elettromagnetiche, come le chiamiamo oggi, per inviare segnali su lunghe distanze. E questo progresso ha portato con sé la possibilità di utilizzare lo stesso tipo di onde per trasportare energia da un luogo a un altro. Dopotutto, è così che originariamente tutta l'energia immagazzinata nel legno, nel carbone, nel petrolio e nel gas naturale è arrivata qui: è stata trasmessa per 150 milioni di chilometri attraverso lo spazio sotto forma di onde elettromagnetiche - luce solare - per la maggior parte milioni di anni fa.

È possibile sfruttare la stessa fisica di base per sostituire i cavi oggi? Io e i miei colleghi del US Naval Research Laboratory, a Washington, DC, la pensiamo così, ed ecco alcune delle ragioni per cui.

Nel corso dell’ultimo secolo sono stati compiuti sforzi sporadici per utilizzare le onde elettromagnetiche come mezzo di trasmissione di energia senza fili, ma questi tentativi hanno prodotto risultati contrastanti. Forse l’anno d’oro per la ricerca sulla trasmissione di energia wireless è stato il 1975, quando William Brown, che lavorava per Raytheon, e Richard Dickinson del Jet Propulsion Laboratory della NASA (ora in pensione) usarono le microonde per trasmettere energia attraverso un laboratorio con una percentuale di energia end-to superiore al 50%. -efficienza finale. In una dimostrazione separata, sono stati in grado di fornire più di 30 kilowatt su una distanza di circa un miglio (1,6 chilometri).

Queste dimostrazioni facevano parte di una più ampia campagna della NASA e del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti per esplorare la fattibilità dei satelliti a energia solare, che, si proponeva, un giorno avrebbero raccolto la luce solare nello spazio e trasmesso l’energia sulla Terra sotto forma di microonde. Ma poiché questa linea di ricerca fu motivata in gran parte dalla crisi energetica degli anni ’70, l’interesse per i satelliti a energia solare diminuì nei decenni successivi, almeno negli Stati Uniti.

Anche se i ricercatori rivisitano l’idea dei satelliti per l’energia solare con una certa regolarità, coloro che hanno effettuato dimostrazioni effettive di trasmissione di energia hanno faticato a superare il livello massimo di efficienza, distanza e livello di potenza raggiunto nel 1975. Ma questa situazione sta iniziando a cambiare, grazie a vari recenti progressi nelle tecnologie di trasmissione e ricezione.