آژانس پروژههای تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا (DARPA) موفق شد در قالب برنامه انتقال مداوم انرژی نوری بیسیم (POWER)، رکورد تازهای در زمینه انتقال بیسیم انرژی با لیزر ثبت کند.
به گزارش تکناک، در جدیدترین آزمایشهای انجامشده در ایالت نیومکزیکو، این سامانه توانست ۸۰۰ وات انرژی را به مدت ۳۰ ثانیه و در فاصلهای معادل ۸.۶ کیلومتر به صورت کاملاً بیسیم منتقل کند. این دستاورد، نسبت به آزمایشهای پیشین که شامل انتقال ۲۳۰ وات در فاصله ۱.۷ کیلومتری بود، پیشرفت چشمگیری محسوب میشود.
در حال حاضر، مسئله انتقال مطمئن انرژی یکی از چالشهای مهم عملیات نظامی و مأموریتهای انساندوستانه است. بسیاری از نیروهای نظامی جهان بخش بزرگی از منابع خود را صرف تأمین برق، سوخت و زیرساختهای مرتبط میکنند. با وجود پیشرفت فناوری، همچنان رساندن انرژی از مبدأ به مقصد، بهویژه در مناطق صعبالعبور و در اصطلاح «یک مایل آخر»، یکی از مشکلات جدی به حساب میآید؛ جایی که امکان انتقال برق از طریق کابل یا لولهکشی وجود ندارد و سربازان مجبور هستند سوخت را به صورت دستی حمل کنند.
در پاسخ به این چالش، سازمان دارپا در برنامه POWER به دنبال توسعه راهکاری نوآورانه است، که جایگزینی خطوط انتقال انرژی با پرتوی لیزر است. در این فناوری، انرژی از طریق پرتو نوری متمرکز منتقل میشود و در نقطه مقصد به برق تبدیل میگردد؛ فرایندی مشابه آنچه امروزه در انتقال دادههای بیسیم شاهد آن هستیم.
هسته اصلی این فناوری، سامانهای بهنام Power Receiver Array Demo یا «نمایشگر آرایه گیرنده انرژی» (PRAD) است. این دستگاه کرویشکل دارای یک دهانه کوچک برای ورود پرتو لیزر است. پس از ورود نور، آینهای سهموی آن را پراکنده میکند و به مجموعهای از سلولهای فتوولتائیک میتاباند تا انرژی نوری به برق تبدیل شود.
با وجود بازدهی فعلی حدود ۲۰ درصد، تمرکز فعلی پروژه روی افزایش توان خروجی و مسافت انتقال است. سازمان دارپا اعلام کرده است که بهمرور و با گسترش فناوری، نرخ تبدیل انرژی نیز بهبود خواهد یافت.
در آزمایش اخیر انتقال بیسیم انرژی با لیزر، هر دو بخش فرستنده و گیرنده روی زمین قرار داشتند. با وجود این، هدف نهایی نصب این تجهیزات روی پهپادهایی در ارتفاع بالا است. این کار علاوه بر کاهش تلفات انرژی، از برخورد پرتو با موانعی مانند: ساختمانها، هواپیماها و پرندگان جلوگیری میکند.
در حال حاضر؛ پروژه انتقال بیسیم انرژی در فاز اول از سه فاز توسعه قرار دارد و تمرکز آن بر بهینهسازی دقت هدایت پرتو، اصلاح شکل موج نوری، قابلیت تنظیم خروجی انرژی و کاهش تلفات تبدیل در ایستگاههای رله است. سازمان دارپا اعلام کرده است که هدف در فاز سوم، نصب سامانههای رله روی هواپیماهای مرسوم و انتقال ۱۰ کیلووات انرژی نوری در مسافتهایی تا ۲۰۰ کیلومتر خواهد بود.
پاول جفی، مدیر برنامه POWER در دارپا، در اینباره گفت:
«این آزمایش بسیاری از تصورات نادرست درباره محدودیتهای فناوری انتقال بیسیم انرژی را از میان برداشت و همین حالا باعث شده است که صنایع مختلف افقهای جدیدی را برای توسعه این فناوری متصور شوند»
