Rewolucja w energetyce. USA zbudują globalną sieć bezprzewodową

Przesył energii za pomocą wiązek laserowych zapewni zasilanie, na początek sił zbrojnych, na całym świecie. Przekaźnikami będą drony i satelity.

Publikacja: 09.05.2023 01:16

Bezprzewodowe przesyłanie energii na wielkie odległości ułatwi działanie armii na odległych terenach

Bezprzewodowe przesyłanie energii na wielkie odległości ułatwi działanie armii na odległych terenach, gdzie dostawy np. paliwa, są kłopotliwe

Foto: ung Yeon-je - AFP

Technologia ta, nazwana odpowiednio POWER (Persistent Optical Wireless Energy Relay), sprawi, że wojsko USA będzie mniej zależne od takich paliw jak olej napędowy czy wrażliwych linii energetycznych, które mogą zostać przechwycone lub zniszczone przez wroga. Plan, jak donosi Popular Mechanics, polega na wykorzystaniu technologii laserowej do przesyłania energii elektrycznej, co było marzeniem jeszcze Nikoli Tesli ponad 100 lat temu. Nad takim rozwiązaniem pracuje Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Departamentu Obrony (DARPA).

Na wagę złota

Obecnie energia jest przesyłana przewodami lub poprzez dostawy ciężarówkami oleju napędowego, który może zasilać generatory diesla. W strefach wojennych, gdzie siły wroga często niszczą infrastrukturę, olej napędowy jest zrzucany drogą powietrzną.

– Zmieniło się środowisko działania. Bardziej odporne metody transportu energii dla operacji wojskowych są na wagę złota – tłumaczy pułkownik Paul „Promo” Calhoun, kierownik projektu w DARPA, który wcześniej zaopatrywał jako pilot C-17 siły amerykańskie działające od placówek na Morzu Południowochińskim po iracką pustynię. Tymczasem nie ma obecnie prostego sposobu na zasilanie takich urządzeń jak choćby radary czy broń mikrofalowa przeciw dronom. Z każdym rokiem powaga problemu wzrasta. Tym bardziej że elektryfikacja armii będzie postępować i pojawiać się będą kolejni odbiorcy energii jak pojazdy elektryczne.

Czytaj więcej

Powstanie nieograniczone źródło taniej energii. Nowatorski reaktor z Izraela

– Po stronie technologii poczyniono znaczne postępy w laserach wysokoenergetycznych, wykrywaniu czoła fali, optyce adaptatywnej, elektrycznych platformach powietrznych na dużych wysokościach, kwestiach bezpieczeństwa i fotowoltaice – wyjaśnia pułkownik Calhoun w rozmowie z Popular Mechanics. Jego zdaniem technologia mogłaby być gotowa za cztery lata.

POWER to program optycznego przesyłania mocy, ale istnieją inne potencjalne metody jak mikrofale, które USA zamierzają zbadać w kolejnych programach. W przypadku POWER fala propagująca jest laserem, który zapewnia zdolność do przesyłania dalekiego zasięgu i o wysokiej przepustowości podczas transmisji wysoko nad ziemią. Przekaźniki przekierowują energię lasera bez konwersji, a następnie użytkownik końcowy przekształca tę energię lasera z powrotem w energię elektryczną za pomocą monochromatycznej fotowoltaiki dostrojonej do wąskiego pasma – dodał.

Kolejnym kluczowym elementem układanki będą niezawodne przekaźniki. – Opierając się na tych postępach, DARPA widzi znaczącą szansę na zrewolucjonizowanie dystrybucji energii poprzez opracowanie skutecznych przekaźników. Te przekaźniki pozwolą istniejącym technologiom skutecznie połączyć się w odporną, adaptacyjną, wielościeżkową bezprzewodową sieć energetyczną – powiedział Calhoun.

Czytaj więcej

„Enzym energetyczny”. Czysty prąd popłynie dosłownie z powietrza

Przekaźniki w postaci dronów i satelitów będą odgrywać kluczową rolę w przyszłości. Te drony, unoszące się na dużych wysokościach, będą przesyłać energię lasera do siebie na duże odległości, zanim dostarczą ją np. do amerykańskiej bazy wojskowej. Podobnie ma być w przypadku satelitów. Tu odległość między przekaźnikami może sięgać 1000 km.

Co ważne, zagłuszanie sygnału, które odgrywa znaczącą rolę podczas rosyjskiej inwazji na Ukrainę, nie będzie działać w przypadku laserów, co powoduje, że przesył będzie bezpieczny.

Od wojska po cywilów

Podobnie jak w przypadku wszystkich swoich projektów, gdy DARPA zademonstruje teoretycznie wykonalność projektu POWER, przekaże go innym organizacjom rządowym w celu faktycznego wdrożenia. Ponadto można sobie wyobrazić jego zastosowanie w sferze komercyjnej, takie jak dostarczanie energii do odległych społeczności, ośrodków badawczych i innych trudnych lokalizacji. Ponadto energia może pochodzić ze źródeł odnawialnych, dzięki czemu jest zarówno przyjazna dla środowiska, jak i szeroko dostępna.

Nie brakuje innych projektów związanych z bezprzewodowym przesyłaniem energii. Naukowcy z Naval Research Laboratory w USA dokonali tego na odległość jednego kilometra za pomocą mikrofal o częstotliwości 10 GHz (uderzając w odbiorczą antenę dipolową, powodują, że jej elementy generują prąd). Na poligonie w stanie Maryland przesłano w ten sposób 1,6 kW energii. Nawet podczas deszczu straty przesyłanej energii nie przekraczają 5 proc.

Tego typu testy są jedynie wstępem do prawdziwej rewolucji energetycznej, którą byłaby możliwość przesyłania na Ziemię energii z umieszczonych na orbicie okołoziemskiej elektrowni słonecznych. Dla ludzkości oznaczałoby to ciągły dostęp do nieprzebranych źródeł taniej energii.

Technologia ta, nazwana odpowiednio POWER (Persistent Optical Wireless Energy Relay), sprawi, że wojsko USA będzie mniej zależne od takich paliw jak olej napędowy czy wrażliwych linii energetycznych, które mogą zostać przechwycone lub zniszczone przez wroga. Plan, jak donosi Popular Mechanics, polega na wykorzystaniu technologii laserowej do przesyłania energii elektrycznej, co było marzeniem jeszcze Nikoli Tesli ponad 100 lat temu. Nad takim rozwiązaniem pracuje Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Departamentu Obrony (DARPA).

Pozostało 90% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Technologie
Elon Musk: Sztuczna inteligencja zabierze pracę wszystkim. Zmieni to sens życia
Technologie
Mają dość przekręcania swoich nazwisk. Podjęli radykalne działania
Technologie
Samouczące się protezy z AI pomagają ukraińskim żołnierzom. Mogą wrócić na front
Technologie
Afera wokół ChatGPT. Scarlett Johansson oskarża firmę o kradzież głosu
Technologie
Blisko przełomu. Sztuczna inteligencja zyskuje umiejętność abstrakcyjnego myślenia
Materiał Promocyjny
CERT Orange Polska: internauci korzystają z naszej wiedzy