انتقال انرژی بی سیم یک قدم به واقعیت نزدیک تر شد

سازمان پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی ایالات متحده (دارپا) پیمانکاران اصلی انتخاب شده برای مرحله اول برنامه جاه طلبانه انتقال انرژی بی سیم نوری پایدار (POWER) خود را اعلام کرد.

به گزارش تکناک،این برنامه برای توسعه وسیله ای برای توزیع انرژی به صورت بی سیم در سراسر جهان از طریق انتقال هوابرد انرژی طراحی شده است.

این قابلیت که اولین بار توسط نیکولا تسلا تقریباً 100 سال پیش رویاپردازی شده بود، اگر موفقیت آمیز باشد، مهم ترین تغییر در انتقال انرژی از زمان اختراع الکتریسیته در تقریباً 150 سال پیش خواهد بود.

رویای نیکولا تسلا

به گفته دارپا، مرحله اول برنامه POWER توسط سه تیم به رهبری RTX Corporation، Draper Laboratory و BEAM Company انجام خواهد شد. این تیم ها برای طراحی و توسعه رله های قدرت نوری مورد نیاز برای کار با یکدیگر رقابت خواهند کرد. اهداف برنامه شامل نشان دادن اجزای کلیدی یک شبکه انرژی انعطاف پذیر با سرعت نور است.

دکتر پل جافه، که برنامه POWER در دارپا را رهبری می‌کند، گفت: این پروژه پتانسیل انتقال پرتوهای نیرو را در مقیاس های بزرگ دارد، که می‌تواند رابطه جامعه با انرژی را به‌طور بنیادی تغییر دهد. وی افزود: یک شبکه انرژی بی‌سیم می‌تواند انرژی را از منابع جدید و متنوع، از جمله از فضا، باز کند و آن‌ها را به‌سرعت و مطمئن به مصرف‌کنندگانی که کمبود انرژی دارند متصل کند. به منظور تسریع پیشرفت پروژه، فاز یک برنامه POWER رله های انرژی نوری را از طریق غلاف های متصل به بدنه هواپیماهای موجود به نمایش می گذارد تا آزمایش های مرحله بعدی سریع تر انجام شود.

همانطور که دارپا اشاره می کند، پرتوهای نیرو این پتانسیل را دارد که هواپیماهای آینده را با کاهش چشمگیر سوخت و فضای موتور، کوچکتر و کم هزینه تر کند. این امر از طریق مدل های مفهومی در فاز اول مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت، این تکنولوژی می توانند هواپیماهای مقرون به صرفه با برد و استقامت تقریباً نامحدود را برای کمک به عملیات نظامی ارائه دهند.

طراحی رله بر اساس توانایی آن در هدایت انرژی به طور دقیق و کارآمد، اصلاح جبهه موج برای اطمینان از کیفیت بالای پرتو نیرو و دریافت قابل تنظیم انرژی انجام خواهد شد. در آخرین و مهمترین مرحله برنامه، رله ها در یک مسیر نوری هوابرد آزمایش می شوند تا 10 کیلووات انرژی نوری را به گیرنده زمینی که 124 مایل (200 کیلومتر) از لیزر منبع زمینی فاصله دارد، تحویل دهند.

جافه توضیح داد: انرژی زیربنای هر فعالیت انسانی از جمله دفاع است. ما به راه‌هایی برای ارائه انرژی نیاز داریم که بر آسیب‌پذیری‌ها و سایر کاستی‌های پارادایم کنونی ما غلبه کند. او افزود: جهش بعدی در پرتوهای نوری انرژی می‌تواند به فناوری‌های رله بستگی داشته باشد.

این مهم است، زیرا رله های موثر نقش مهمی در ایجاد یک شبکه انرژی بی سیم عملی، همه کاره و قابل انطباق خواهند داشت. آنها به موضوع تلفات تبدیلی که هنگام تبدیل امواج منتشر شده به الکتریسیته به طور مکرر در یک سیستم چند جهشی به وجود می آیند، می پردازند. علاوه بر این، رله‌ها انتقال کارآمدتری را در ارتفاع بالا امکان‌پذیر می‌سازند که از قدرت پرتودهی از طریق اتمسفر پایین که متلاطم می باشد برتر است. با ایجاد یک لایه نوری در ارتفاع بالا، شبکه انرژی بی سیم می تواند یک ستون اصلی دوربرد و توان عملیاتی بالا ایجاد کند.

جافه توضیح داد: هر یک از تیم‌های منتخب رویکردهای فنی منحصربه‌فردی را برای مشکل رله پرتو انرژی، از ترکیب‌های جدید فناوری‌های موجود گرفته تا نوآوری‌های تکنولوژیکی پرخطر ارائه کردند. گستره راه‌حل‌های پیشنهادی شامل تعادلی از عملکرد مطمئن و پیشرفت‌های بالقوه در اندازه، وزن و قدرت برای فعال کردن سیستم‌های توزیع کوچک ‌شده برای شبکه انرژی بی‌سیم آینده است.

توزیع برق از طریق هوا

فاز اول شامل نمایش فناوری‌های حیاتی خواهد بود و انتظار می‌رود 20 ماه ادامه یابد. فاز دوم شامل یک درخواست باز در اوایل سال 2025 خواهد بود و بر ادغام فناوری های رله در پلتفرم موجود برای نمایش هوایی کم مصرف متمرکز خواهد بود.