Uma imagem famosa e icónica do grande inventor Nikola Tesla mostra-o sentado casualmente numa cadeira, de pernas cruzadas, a tomar notas, sem perceber a infinidade de relâmpagos artificiais que perfuram o ar a poucos metros de distância dele. Transmissão de energia sem fio gratuita. Hoje falamos sobre isso.
Décadas antes de Emrod, Tesla e a eletricidade eram como um velho casal. Seus experimentos no Colorado com a torre Wardenclyffe inspiraram uma de suas propostas mais ousadas: impulsione o mundo com transmissão de energia sem fio. A antena de Tesla ganhou as manchetes com seus planos para um “sistema mundial de energia sem fio” e garantiu financiamento do JP Morgan para construir a primeira de várias torres de transmissão massivas e transmitir energia elétrica sem fio.
E então nada mais
Até que JP Morgan percebeu que a Tesla queria disponibilizar essa energia sem fio de forma totalmente gratuita. A torre de Tesla não tratava apenas de transferência de energia sem fio. Ele almejou energia gratuita para o planeta.
Nesse ponto, o sonho de energia sem fio de Tesla foi sufocado no berço. O JP Morgan cancelou financiamento adicional. A Torre Wardenclyffe foi demolida. Após a morte de Tesla, o mistério e as dúvidas sobre o sucesso da transmissão de energia sem fio fizeram o resto. Adeus eletricidade da terra.
Entretanto, outro inventor, Guglielmo Marconi, perseguiu um sonho paralelo e talvez antecipado pelo próprio Tesla. Um sonho que alcançou um sucesso muito maior: a transmissão sem fio de informações por ondas de rádio. O mundo de hoje está, obviamente, inundado de informações sem fio, e a palavra “sem fio” é comum.
Hoje, se a startup da Nova Zelândia Emrod fará coisas boas, os sonhos de Tesla e Marconi podem se fundir.
A empresa está construindo um sistema para transmitir energia sem fio por longas distâncias. No início deste mês (Eu falei sobre isso aqui) A Emrod recebeu financiamento da Powerco, a segunda maior concessionária da Nova Zelândia, para realizar um teste de seu sistema em uma usina comercial conectada à rede.
A empresa espera levar energia a comunidades distantes da rede ou transmitir energia de fontes renováveis remotas, como parques eólicos offshore. Eletricidade sem fio e verde.
Como funciona a energia sem fio Emrod
O sistema consiste em quatro componentes: uma fonte de energia, uma antena de transmissão, vários (ou mais) relés de transmissão e uma retena.
Primeiro, a antena transmissora transforma eletricidade em energia de micro-ondas. Uma onda eletromagnética igual às ondas de rádio de Marconi, só que um pouco mais energética, e a concentra em um feixe cilíndrico.
O feixe de microondas é enviado através de uma série de relés até atingir a retina, que o converte de volta em eletricidade.
E se você pegar este raio?
Para garantir a segurança, Emrod usa energia na banda industrial, científica e médica (ISM) e mantém a densidade de energia baixa. “Não se trata apenas de quanta energia você fornece, mas de quanta energia você fornece por metro quadrado”, diz o fundador da Emrod, Greg Kushnir. “Os níveis de densidade que usamos são relativamente baixos. No momento, é aproximadamente o equivalente a ficar ao ar livre ao meio-dia, ao sol, cerca de 1 kW por metro quadrado."
Mas se funcionar como pretendido, o feixe nunca entrará em contato com nada além do ar.
O feixe para se encontrar obstáculos
O sistema utiliza uma rede de lasers ao redor do feixe para detectar obstáculos, como um pássaro ou uma pessoa, e interrompe automaticamente a transmissão até que a obstrução se mova.
A tecnologia (transmissão de energia sem fio via microondas) existe há décadas. Mas para torná-lo comercialmente viável, as perdas de energia precisam ser minimizadas. Kushnir disse que a diferença foi feita pelos metamateriais desenvolvidos nos últimos anos.
A vantagem dos metamateriais
A empresa utiliza metamateriais para converter de forma mais eficiente o feixe de microondas de volta em eletricidade. Os relés, que são como “lentes” que estendem o feixe além da linha de visão, redirecionando-o, são quase isentos de perdas. Segundo Kushnir, a maior parte das perdas ocorre do outro lado, onde a eletricidade é convertida em energia de micro-ondas. No geral, ele diz, a eficiência do sistema é de aproximadamente 70%, que é economicamente sustentável em algumas áreas, aquelas que a empresa almeja agora.
Não prevemos uma situação num futuro próximo em que possamos dizer que todos os fios de cobre possam ser substituídos por fios sem fio. O sistema terá níveis de eficiência mais baixos. Não se trata de substituir toda a infraestrutura, mas de aumentá-la onde fizer sentido
Greg Kushnir
Um teste no mundo real
O protótipo da empresa pode atualmente enviar alguns watts de energia a uma distância de cerca de 130 metros. A Emrod está atualmente trabalhando em uma versão maior, capaz de transmitir alguns quilowatts. O plano é entregar o novo sistema à Powerco em outubro, testá-lo em laboratório por alguns meses e depois, se tudo correr conforme o planejado, testá-lo em campo.
Os testes terão como objetivo validar quanta potência sem fio o sistema pode transmitir e a que distância.
Embora o modelo atual seja modesto, Kushnir tem certeza de que irá melhorar. “Podemos usar exatamente a mesma tecnologia para transmitir 100 vezes mais energia sem fio em distâncias muito maiores”, disse ele. em um comunicado de imprensa. “Os sistemas que usam a tecnologia Emrod podem transmitir qualquer quantidade de corrente.”
Ray Simpkin, diretor científico da Emrod, disse que a empresa também está examinando a possibilidade de transmitir energia através de 30 quilômetros de água, do continente da Nova Zelândia até a Ilha Stewart. Ele disse que o sistema pode custar até 60 por cento de um cabo submarino.
Em última análise, a tecnologia pode ajudar a fornecer energia sem fio para áreas rurais ou transmitir energia de parques eólicos offshore. Em ambos os casos, é caro construir uma infraestrutura física para alimentar a rede.
Noutros casos, como nos parques nacionais, um modo de transmissão sem fios pode ter menos impacto no ambiente e exigir menos manutenção. Ou poderia ser utilizada para fornecer energia após desastres naturais onde a infra-estrutura física tenha sido danificada.
Em última análise, o Emrod não é o "sistema sem fio global" da Tesla, também porque terá um custo.
