Агентство передовых оборонных исследований США (DARPA) установило впечатляющий рекорд в области беспроводной передачи энергии. В ходе испытаний в Нью-Мексико команда программы POWER успешно передала более 800 ватт электроэнергии с помощью лазера на расстояние 8,6 километра в течение всего лишь 30 секунд.
Углубленный взгляд на достижения
Современные технологии беспроводной передачи энергии развиваются стремительными темпами по всему миру. Перспективность данного направления заключается не только в передаче энергии между наземными станциями, но и в возможности эффективного снабжения космических станций, которые смогут собирать солнечную энергию и передавать её на Землю.
Завершив первую фазу трёхэтапного проекта, DARPA перевернула представления о возможностях беспроводной передачи. В то время как предыдущее достижение составило всего 230 ватт на дистанции 1,7 км, новый рекорд значительно превышает этот показатель, демонстрируя серьезный прогресс.
Эффективность и техника
Коэффициент полезного действия (КПД) приемника на текущем этапе составил около 20%. Пол Джаффе, руководитель команды, считает, что это приемлемый результат. В промышленных лазерах этот показатель может достигать более 50%, хотя самые высокие результаты возможны только с использованием специальных фотоэлементов, которые, тем не менее, обойдутся дорого.
Для создания приемника была использована комбинация коммерчески доступных солнечных батарей. Приемник, собравший инфракрасное излучение лазера, использует конусообразное зеркало, которое фокусирует луч на фотоэлементы, преобразующие его в электричество. Основной акцент был сделан не на максимальную эффективность, а на скорость реализации, которая от этапа планирования до успешного эксперимента составила всего три месяца.
Будущее беспроводной энергетики
В большинстве проектов передачи энергии по воздуху применяются радиочастоты или микроволны, что требует значительных передатчиков. При этом инфракрасные лазеры обеспечивают более узкий фокус и большую точность. Однако есть и недостатки: оптические частоты плохо проникают через облака и туман, в то время как микроволны могут обеспечить лучшее прохождение через атмосферу.
Тем не менее, благодаря своим преимуществам лазерные технологии идеально подходят для создания беспроводных электрических сетей. Данный эксперимент может стать значительным шагом к созданию космических солнечных электростанций, которые, по задумке NASA, будут собирать солнечную энергию и передавать её на Землю. Результаты данного эксперимента подтверждают возможности такого подхода и открывают новые горизонты для развития энергораспределительных технологий.