Ученые планируют создать беспроводную энергию

Британская компания изучает возможность передачи электричества без проводов. Недавно она запустила проект Wireless Power Transmission, чтобы выяснить, могут ли беспроводные технологии заменить традиционные ЛЭП и подземные кабели или хотя бы дополнить их. Если эксперимент удастся, это упростит доставку энергии от морских ветряков на сушу и поможет электрифицировать удаленные районы, где прокладка обычных линий обходится слишком дорого.

Как передает Day.Az со ссылкой на Hi-Tech Mail, проект реализует National Grid Electricity Distribution, которая обслуживает почти 8 млн клиентов в центральных, юго-западных и валлийских регионах страны. Партнером выступает оксфордский стартап Space Solar, специализирующийся на передаче солнечной энергии со спутников на Землю с помощью микроволн. Теперь эту же технологию хотят адаптировать для наземного использования.

По расчетам, спрос на электричество в Великобритании удвоится к 2050 году из-за отказа от ископаемого топлива. Электромобили вытеснят бензиновые машины, промышленность перейдет на чистую энергию, а для отопления домов понадобятся тепловые насосы вместо газовых котлов. Чтобы покрыть эти потребности, потребуется вчетверо больше возобновляемых источников. А значит, придется строить новые высоковольтные магистрали и тянуть кабели, что не слишком-то приветливо встречают борцы за красивый ландшафт.

Беспроводная передача может решить сразу несколько задач. Во-первых, ускорить подключение новых источников к сети - вместо нескольких лет на прокладку инфраструктуры уйдут месяцы. Во-вторых, обеспечить электричеством труднодоступные места без дорогостоящих работ. В-третьих, помочь во время чрезвычайных ситуаций вроде штормов, когда провода рвутся. В-четвертых, снизить затраты потребителей за счет сокращения простоев и более быстрой интеграции возобновляемых мощностей.

Технология работает по принципу беспроводной зарядке смартфонов, только в гораздо большем масштабе. Передающая антенна преобразует электричество в микроволновое излучение, которое направляется на принимающую антенну, где снова превращается в ток. Частота волн обычно составляет 2,45−5,8 ГГц, благодаря чему можно передавать энергию на расстояние до нескольких километров. Ключевое преимущество - отсутствие физических препятствий вроде столбов, траншей и изоляторов. Сэм Адлен, сооснователь Space Solar, сравнил ситуацию с революцией в связи, когда беспроводные технологии изменили всю отрасль. Теперь такое же преобразование может ждать энергетику.

Впрочем, до массового внедрения еще далеко. И проблема здесь в том, что потери при беспроводной передаче гораздо выше, чем по проводам. Эффективность современных систем редко превышает 40−50%, тогда как традиционные кабели теряют всего 2−3% энергии на 100 км. Кроме того, нужно решить вопросы безопасности. Мощные электромагнитные поля могут создавать помехи для самолетов, вредить диким животным и людям, если их неправильно экранировать, т. е. заземлять. Разработчики должны доказать, что технология безопасна и экономически выгодна, прежде чем ее запустят в работу.

Похожие эксперименты ведут в других странах. Японская компания Mitsubishi Heavy Industries тестирует передачу мощности на расстояние до 500 м с помощью микроволн частотой 2,45 ГГц. Новозеландская Emrod уже построила работающую систему, которая снабжает электричеством фермы без единого провода на дистанции свыше 1,8 км. Американская Viziv Technologies разрабатывает наземные передатчики, использующие поверхностные волны Земли для транспортировки энергии. А NASA изучает возможность создания орбитальных солнечных станций мощностью до 2 ГВт, которые будут отправлять энергию на Землю круглосуточно через спутниковые ретрансляторы.