Ασύρματη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων εν κινήσει, ρομπότ και drones
Το ασύρματο ρεύμα ακούγεται τόσο εξωτικό στα αυτιά μας, αλλά είναι αρκετά πιθανό ότι στο μέλλον θα το αντιμετωπίζουμε όπως τις υπόλοιπες ασύρματες τεχνολογίες (π.χ. WiFi, Bluetooth). Γϊνονται άλματα προόδου στην έρευνα για να υλοποιηθεί πρακτικά η ιδέα και να εφαρμοστεί στην καθημερινή ζωή, ενώ δεν είναι καθόλου τυχαίο το γεγονός πως η Samsung εργάζεται ήδη επάνω στην πρώτη ασύρματη τηλεόραση της.
Σαφέστατα η δυνατότητα να έχουμε ηλεκτρικές συσκευές στο σπίτι που θα λειτουργούν χωρίς καλώδια είναι κάτι πολύ ενδιαφέρον, ωστόσο, η πραγματική επανάσταση αφορά την ηλεκτροκίνηση και τη δυνατότητα να φορτίζεις οχήματα, ρομπότ και drones ασύρματα ενόσω αυτά βρίσκονται σε κίνηση. Γι’ αυτό αποκτά ιδιαίτερη σημασία το νέο επίτευγμα του Stanford University.
Οι ερευνητές Shanhui Fan και Sid Assawaworrarit είχαν παρουσιάσει και στο παρελθόν μια τεχνολογία ασύρματης μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά σε εκείνο το στάδιο η απόδοση ήταν αρκετά χαμηλή με αποτέλεσμα να μην πρακτικά χρήσιμη για εφαρμογή σε συνθήκες εκτός εργαστηρίου. Αυτή τη φορά, όμως, επιστρέφουν με μια νέα μέθοδο που θα μπορέσει να οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός πρακτικού και αποδοτικού συστήματος για την ασύρματη επαναφόρτιση οχημάτων και ρομπότ.
Στο πρώτο στάδιο της έρευνας τους είχαν δημιουργήσει έναν φορτιστή που μπορούσε να μεταδώσει ασύρματα την ηλεκτρική ενέργεια ακόμη και όταν μεταβαλλόταν η απόσταση από τον δέκτη, χάριν στην τοποθέτηση ενός ενισχυτή και μιας αντίστασης που επέτρεπε στο σύστημα να προσαρμόζει αυτόματα τη συχνότητα λειτουργίας. Το πρόβλημα με αυτή τη μέθοδο ήταν ότι μπορούσε να μεταδωθεί μόλις το 10% της συνολικής ηλεκτρικής ενέργειας που διαπερνούσε το σύστημα.
Η νέα μέθοδος υπόσχεται δραματική βελτίωση στην απόδοση έτσι ώστε να μεταδίδεται το 92% της ηλεκτρικής ενέργειας, χάριν στη χρήση ενός πιο αποδοτικού ενισχυτή με διακόπτη. Στο εργαστήριο κατάφεραν να μεταδώσουν ασύρματα ηλεκτρική ενέργεια 10 W σε απόσταση 1 μέτρου και υπολογίζουν ότι η κλιμάκωση του συστήματος θα επιτρέψει τη μετάδοση των δεκάδων ή εκατοντάδων KW που απαιτούνται από ένα ηλεκτρικό όχημα.
Οι ερευνητές θεωρούν ότι τα ηλεκτρικά οχήματα θα μπορούσαν να φορτιστούν περνώντας μέσα από ζώνες φόρτισης μήκους μόλις 1.5m, ακόμη και αν κινούνται με ταχύτητα 110 km/h, όμως παραδέχονται ότι ίσως υπάρχουν περιορισμοί στον ρυθμό με τον οποίο απορροφούν την ηλεκτρική ενέργεια οι μπαταρίες τους.
Πόσο ασφαλές θα ήταν κάτι τέτοιο για τον άνθρωπο;
Όπως αναφέρει ο κ. Assawaworrarit, οι ασύρματοι φορτιστές δεν αποτελούν απειλή για την υγεία μας, διότι ακόμα και αυτοί που είναι τόσο ισχυροί για να φορτίσουν ένα αυτοκίνητο παράγουν μαγνητικά πεδία εντός των ορίων ασφαλείας, χωρίς να καταλάβουμε τίποτα.
Μπορεί να μοιάζει πολύ μακρινό το σενάριο όπου οι δρόμοι θα έχουν γεμίσει με τέτοιες ζώνες ασύρματης φόρτισης, αλλά ένα πιο εφικτό ενδεχόμενο είναι για τη φόρτιση των ρομπότ που χρησιμοποιούνται σε εργοστάσια (π.χ. να υπάρχει κάποια τέτοια ζώνη εντός του εργοστασίου) και για τα drones, αρκεί να τοποθετηθούν ζώνες φόρτισης στις οροφές κτιρίων. Σκεφτείτε ένα drone να έχει τη δυνατότητα να κινείται όλη τη μέρα, αρκεί να περνά τακτικά επάνω από μια τέτοια ζώνη φόρτισης.
[Stanford]
