شرکت نیوزیلندی Emrod می‌گوید فناوری ای را در اختیار دارد که انتقال بی سیم انرژی از مدار زمین را ممکن می‌سازد.
به گزارش تک ناک، این فناوری ماتریس انتقال انرژی بی سیم جهانی را پیشنهاد می کند که انرژی تجدیدپذیر را از طریق ماهواره بین دو نقطه روی زمین ارسال می کند.
شرکت Emrod به‌تازگی فناوری انتقال بیسیم انرژی خود را به ایرباس و آژانس فضایی اروپا (ESA) به عنوان بخشی از طرح جدید ESA به سمت انرژی خورشیدی فضایی 24 ساعته نشان داده است.
ایده انرژی خورشیدی فضایی چیز جدیدی نیست. شما به فرستنده ها و گیرنده هایی با قطر حدود 2 کیلومتر نیاز دارید تا چند گیگاوات انرژی را از مدار زمین در 36هزار کیلومتری به زمین منتقل کنید. ساخت آرایه ای به این اندازه روی زمین یک چالش بزرگ خواهد بود.
امرود می گوید تیر ستون های انتقال انرژی میدان نزدیک آن می توانند کار را بسیار کارآمدتر از فناوری های رقیب انجام دهند. اما گرگ کوشنیر بنیانگذار این شرکت، همچنین فکر می‌کند که راه بسیار ارزان‌تر و آسان‌تری برای برآوردن نیازهای اروپایی و در واقع جهانی برای انرژی‌های تجدیدپذیر وجود دارد.
با راه‌اندازی یک ماتریس انتقال انتقال بی سیم انرژی جهانی که قادر به ارسال آنی برق به سراسر سیاره، با استفاده از ماهواره‌هایی با مدار پایین‌تر است که می‌تواند به طور قابل توجهی کوچکتر باشد. چرا وقتی می توانید آن را با کسری از قیمت روی زمین بسازید، و همچنان انرژی را به جایی که لازم است بفرستید برای ساختن آن در فضا با قیمت بسیار بیشتر به زحمت بیفتید؟
مفهوم ماتریس انتقال بی سیم انرژی جهانی Emrod به زیرساخت‌های زمینی و اقیانوسی بسیار کمتری نیاز دارد، که تعداد زیادی از دردسر ها و موانع برنامه‌ریزی و اجرا را از بین می‌برد. اما اگر یک آرایه خورشیدی غول‌پیکر را در صحرای لیبی بسازید، درست زمانی که خورشید ظهر حداکثر قدرت را ایجاد می‌کند، می‌توانید با شروع غروب خورشید در شانگهای، آن انرژی را مستقیماً به آنجا بفرستید .
کوشنیر می‌گوید: در اصل چند سالی است که درباره جدا کردن محلی که انرژی در آنجا تولید می شود از جایی که انرژی در آنجا مصرف می‌شود صحبت می‌کنیم. زمانی اجناس ارزشمند همچون طلا را در کشتی، از یک طرف دنیا به سمت دیگر منتقل می کردیم. اکنون می توانید ارزش مالی را با سرعت نور از طریق ارتباطات بی سیم با استفاده از ماهواره ها جابه جا کنید. اما چرا فقط اطلاعات را از این امواج الکترومغناطیسی جمع آوری می کنیم؟ چرا انرژی واقعی را از این امواج دریافت نمی کنیم؟ یا هر دو را؟
این شرکت طرح‌های کوچک و آزمایشگاهی را از سال 2020 تا کنون، توسعه داده است. نمونه‌های اولیه آنتن فرستنده و گیرنده مربعی فعلی 1.92 متر قطر دارند. در نمایش ESA، این ابزار مقداری انرژی پاک را از یک طرف انبار ایرباس به سمت دیگر فرستاد ( فاصله ای فقط 36 متر )
اما با حمایت شرکت انرژی NZ Powerco، قبلاً ثابت شده است که می‌تواند همین کار را در حداقل 200 متر در فضای باز انجام دهد. این شرکت می‌گوید که آماده استقرار تجاری در فواصل بسیار طولانی‌تر است . اساساً، تنها چیزی که برای انجام این کار نیاز است خط دید مستقیم و واضح بین آنتن ها یا رله ها است.
یک شبکه جهانی انرژی بی سیم حدود یک قرن پیش توسط نیکولا تسلا پیشنهاد شد. این ایده توسط بانکدار J. P. Morgan مورد انتقاد قرار گرفت و پرسید: اگر هرکسی بتواند از برق استفاده کند، چگونه مقدار مصرف را اندازه گیری کنیم؟ چنین سرمایه‌داری با فناوری نقطه‌به‌نقطۀ امرود، که باید دقیقاً آرایه‌های گیرنده‌ای بزرگ و سازگار با روش های اندازه گیری مصرف را هدف قرار دهد، چنین مشکلی نخواهد داشت.
کوشنیر می گوید: زمانی که ایرباس می خواست این تکنولوژی را به عنوان بخشی از زیرساخت انرژی فضایی نشان دهد، هیچ شرکت دیگری در جهان وجود نداشت که بتواند این کار را انجام دهد. در چند ماه گذشته، به نظر می رسد که صنعت به چشم انداز ما رسیده است و شروع به تخصیص بودجه و تیم به این موضوع کرده است.
او ادامه داد: این برای دهه ها شناور بوده است. موضوع این است که همه تیم‌های دیگری که به انتقال بی سیم انرژی توجه کردند، آن را مانند ارتباطات (به عنوان یک سیستم میدان دور) در نظر گرفتند. با سیستم‌های میدان دور، لوب‌های جانبی را دریافت می‌کنید و شما بلافاصله 15 تا 20 درصد از انرژی را از دست می‌دهید که به طرفین می‌رود و امواج انرژی شروع به واگرایی می کند. بنابراین هر کجا که می خواهید انرژی را جمع آوری کنید، با یک ردپای عظیم و یک آنتن غول پیکر مواجه می شوید. بنابراین هزینه و منافع این مطالعات همیشه غیر واقعی به نظر می رسد.
ما با یک سیستم میدان دور کار نمی کنیم. ما به اصول اولیه بازگشته ایم و با استفاده از یک سیستم میدان نزدیک به آن بسیار متفاوت نگاه کرده ایم. به هر حال، میدان دور و نزدیک، چندان به این موضوع مربوط نمی شود.
ما یک پرتو هماهنگ با یک آرایه فازی ایجاد می‌کنیم. تقریباً شبیه به یک سیم مجازی حرکت می‌کند. در این نسخه نمایشی چند روز پیش، راندمان جمع‌آوری پرتوها را بیش از 95 درصد نشان دادیم. بسیار کارآمدتر از حد تئوری که می توانید از یک سیستم میدان دور بدست آورید. به علاوه، ما می توانیم آنتن های خود را بسیار کوچکتر کنیم.
این فناوری آماده است تا برای مدیریت فواصل مداری با راندمان بالا، افزایش یابد، و کوشنیر می‌گوید که با جهش در بازده تقویت، انتقال انرژی از طریق ماهواره نسبت به شبکه برق شهری کارآمدتر یا کارآمدتر خواهد بود.
ما می توانیم در پنج سال آینده احتمالاً بازدهی انتقال انرژی به صورت نقطه به نقطه را 60 تا 70 درصد افزایش دهیم و در سال 2050، ما می توانیم به بازدهی بسیار بالاتر، احتمالاً به همان بازدهی بیشتر شبکه های انتقال نیروی فعلی در سراسر جهان برسیم. البته نه به میزان بازدهی شبکه انتقال نیروی بیسیم اروپایی یا آمریکایی، اما بسیار بالاتر از بسیاری از شبکه های جهان. من فکر می کنم معیار حدود 80 تا 85 درصد خواهد بود.
البته، برای ساخت و راه اندازی یک ماتریس انتقال انرژی جهانی، به یک سری سازه در فضا نیاز دارید. آرایه‌های آنتن ماهواره‌ای کمابیش مانند لنزها عمل می‌کنند، یک پرتو انرژی را که از زمین بالا می‌آید، خم می‌کنند و دوباره متمرکز می‌کنند تا آن را به نقطه‌ای دیگر، یا مستقیماً به زمین یا به ماهواره‌ای دیگر ارسال کنند.
در حالی که این آرایه ها می توانند کوچکتر از آنچه قبلا ممکن بود باشند، هنوز به اندازه کافی کوچک نخواهند بود. اندازه آنها به فاصله انتقال انرژی بستگی دارد، فاصله بر تعداد ماهواره های مورد نیاز شما تأثیر می گذارد و اینها تنها تعدادی از عناصر در یک معادله پیچیده امکان سنجی و هزینه-فایده خواهند بود.
Emrod در حال بررسی پیشنهاد دیگری است که ماهواره ها را در مدارهای بسیار پایین تر نزدیک به 100 کیلومتر قرار می دهد . این ماهواره ها فقط باید 30-40 متر عرض داشته باشند بنابراین ساخت و پرتاب آنها بسیار ارزان تر است. اما آنها به اندازه دور در سراسر جهان مخابره نمی کنند و آنقدر سریع و به زمین نزدیک می شوند که اصطکاک هوایی قابل توجهی برای مقابله با آن وجود خواهد داشت.
کوشنیر می گوید که این شرکت با تعدادی از شرکت های هوافضا صحبت می کند و امیدوار است که اولین پلتفرم آزمایشی خود را ظرف سه سال در مدار قرار دهد. این اولین قدم کوچک خواهد بود. هر کاری که با فضا انجام شود سال ها و سال ها طول می کشد. اما پس از آن فکر می کنم. ما می‌توانیم خیلی سریع‌تر از نقشه راه آژانس فضایی اروپا حرکت کنیم. این کار 20 سال طول نمی‌کشد. با این حال، ما منتظر این اتفاق نیستیم. این یک تلاش تجاری است؛ اولین برنامه‌ها زمینی هستند. امیدواریم اولین استقرار تجاری را در سال 2024 داشته باشیم.
کوشنیر می‌گوید بزرگ‌ترین مشکلات امرود در این مرحله، اصلاً فناوری یا حتی اقتصاد نیست.
او می‌گوید: به دلایلی یک شکاف شناختی برای مردم وجود دارد. آنها هیچ مشکلی با این باور ندارند که می‌توانند با یک تلفن که از امواج الکترومغناطیسی ارسال شده از طریق ماهواره استفاده می‌کند . با مردم در سراسر جهان ارتباط برقرار کنند و ارسال اطلاعات داشته باشند. اما برای مردم سخت است که بپذیرند شما می توانید همین کار را با انرژی انجام دهید، که از نظر فیزیک، آنقدرها هم متفاوت نیست.
بنابراین ما چیزهای زیادی برای اثبات داریم. حدس می‌زنم، در حدود دو سال دیگر، پس از اینکه اولین جفت سیستم را به صورت تجاری مستقر کردیم، از آن روبیکون عبور خواهیم کرد. سپس شروع به مشاهده گسترش گسترده‌تر آنها خواهیم کرد. اولین مجموعه برنامه‌ها در مواردی خواهند بود که گلوگاه‌هایی وجود داشته باشد.مسائل مربوط به حقوق عبور یا مجوز، یا کابل‌های زیر دریا.»
از آنجا، همه چیز می تواند واقعا جالب شود. کوشنیر می‌گوید که این شرکت در مراحل اولیه توسعه یک پوسته قدرتمند است که می‌تواند کل بدنه هواپیما را به یک آرایه آنتن با زاویه باز تبدیل کند که قادر به دریافت انرژی در طول پرواز، چه از فرستنده‌های فضایی یا زمینی است. اگر Emrod بتواند به مقامات هواپیمایی ثابت کند که استفاده از این فناوری ایمن است، چنین چیزی می تواند مسائل مربوط به ذخیره انرژی را که باعث کاهش کربن زدایی خطوط هوایی می شود، کاملاً کنار بگذارد.
اگر فناوری انتقال بی سیم انرژی Emrod هرگز وارد فضا نشود و بهترین کاری که می کند جایگزینی برخی از خطوط برق با ولتاژ بالا باشد، باز هم گام بزرگی به جلو خواهد بود. اما با توجه به هزینه باورنکردنی ای که برای پروژه هایی مانند پیوند برق استرالیا و آسیا هزینه می شود، که باهزینه 22 میلیارد دلار آمریکا انرژی های تجدیدپذیر را از مزارع خورشیدی در صحرای استرالیا از طریق طولانی ترین کابل زیردریایی جهان به سنگاپور می فرستد، هزینه های ماهواره‌های برق بیسیم می‌توانند منطقی باشند.
یک شبکه انتقال بی سیم انرژی جهانی که می‌تواند به طور موثر هر دو نقطه روی زمین را به هم متصل کند ( با زیرساخت‌های زمینی بسیار کوچکتر و بدون تخریب جنگل ها) در واقع یک جهش به جلو در انتقال جهانی به سمت استفاده از انرژی پاک خواهد بود. شهرها برای مستحکم کردن شبکه های برق خود به ذخیره انرژی بسیار کمتری نیاز دارند ( مزیت بزرگی که فشار استفاده از لیتیوم در آینده را به همراه دارد) و مزارع خورشیدی عظیم می توانند از برخی از دورافتاده ترین و بی آب ترین بیابان های روی زمین استفاده مفیدی کنند. این یک جاه طلبی است و ما مشتاقانه منتظر پیشرفت امرود هستیم.
