Uma imagem famosa e icônica do grande inventor Nikola Tesla casualmente o mostra sentado em uma cadeira, de pernas cruzadas, tomando notas, alheio à infinidade de raios artificiais que perfuram o ar a poucos metros dele. Transmissão de energia sem fio gratuita. Hoje falamos sobre isso.
Décadas antes de Emrod, Tesla e eletricidade eram como um velho casal. Suas experiências no Colorado com a torre Wardenclyffe inspiraram-lhe uma das 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 obteve financiamento do JP Morgan para construir a primeira de várias enormes torres de transmissão e transmitir eletricidade 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 Tesla de energia sem fio foi sufocado no berço. O JP Morgan cancelou mais financiamento. A Torre Wardenclyffe foi demolida. Quando Tesla morreu, o mistério e as dúvidas sobre o sucesso da transmissão de energia sem fio fizeram o resto. Adeus eletricidade da terra.
Enquanto isso, outro inventor, Guglielmo Marconi, perseguia 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 hoje está, é claro, repleto de informações sem fio, e a palavra "sem fio" está na agenda.
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 em 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 para comunidades fora da rede ou transmitir energia de fontes renováveis remotas, como parques eólicos offshore. Eletricidade sem fio e verde.
Como funciona a energia sem fio da Emrod
O sistema consiste em quatro componentes: uma fonte de energia, uma antena transmissora, vários (ou mais) relés transmissores e uma rectena.
Primeiro, a antena transmissora transforma eletricidade em energia de micro-ondas. Uma onda eletromagnética como as ondas de rádio de Marconi, só que um pouco mais energéticas, e a focaliza 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 é apenas quanta energia você fornece, mas quanta energia você fornece por metro quadrado", diz o fundador da Emrod, Greg Kushnir. "Os níveis de densidade que estamos usando são relativamente baixos. No momento, é aproximadamente o equivalente a estar no sol ao meio-dia, 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 usa uma rede de lasers ao redor do feixe para detectar obstáculos, como um pássaro ou uma pessoa, e automaticamente para de transmitir 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 os metamateriais desenvolvidos nos últimos anos fizeram a diferença.
A vantagem dos metamateriais
A empresa usa metamateriais para converter com mais eficiência o feixe de micro-ondas em eletricidade. Os relés, que são como "lentes" que estendem o feixe além da linha de visão refocalizando-o, são quase sem perdas. Segundo Kushnir, a maior parte das perdas ocorre do outro lado, onde a eletricidade é convertida em energia de micro-ondas. No geral, diz ele, a eficiência do sistema é de cerca de 70%, que é economicamente sustentável em algumas áreas, as que a empresa visa agora.
Não prevemos uma situação em um futuro próximo em que possamos dizer que todo fio de cobre possa ser substituído por wireless. 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
Atualmente, o protótipo da empresa pode 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 como 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 vai 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 analisando a possibilidade de transmitir energia através de 30 quilômetros de água do continente da Nova Zelândia até Stewart Island. 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.
Em outros casos, como em parques nacionais, um modo de transmissão sem fio pode ter menos impacto no meio ambiente e exigir menos manutenção. Ou pode ser usado para fornecer energia após desastres naturais em que a infraestrutura física foi danificada.
Em última análise, o Emrod não é o "sistema sem fio mundial" da Tesla, também porque custará dinheiro.
