Китайские исследователи добились крупного прорыва в технологии беспроводной передачи электроэнергии с помощью микроволн, приблизив к реальности давно обсуждаемую концепцию космических солнечных электростанций.
Команда академика Дуань Баояня из Сианьского университета Цзяотун в рамках «Проекта Чжуори» (逐日工程, «Погоня за Солнцем») успешно преодолела ряд ключевых технических проблем в области дальнего беспроводного переноса энергии. Команда продемонстрировала выходную мощность на уровне киловатт на расстоянии сотен метров и завершила наземную верификацию микроволновой беспроводной передачи энергии от одного источника к нескольким динамическим целям.
По своей сути, микроволновая беспроводная передача энергии работает путем преобразования электрической энергии в электромагнитные волны, передачи этой энергии через пространство, а затем ее улавливания приемными антеннами, которые преобразуют сигналы обратно в полезное электричество. В отличие от привычной магнитной индукции, используемой в потребительских беспроводных зарядках — которая требует крайне близкого расположения — микроволновая передача способна переносить энергию на значительно большие расстояния, что делает ее единственным жизнеспособным подходом для передачи энергии от орбитальных солнечных станций на поверхность Земли.
Технология все еще сталкивается со значительными препятствиями перед практическим внедрением. Эффективность остается главной проблемой: электромагнитные волны естественным образом рассеиваются на больших расстояниях, что требует массивных антенных решеток для минимизации потерь энергии. Электромагнитная безопасность — еще один предмет озабоченности, поскольку повышение плотности мощности для улучшения эффективности сопряжено с потенциальными рисками радиации. Кроме того, экономическая конкурентоспособность всей цепочки микроволновой передачи определит, сможет ли технология быть развернута в промышленных масштабах.
Несмотря на эти препятствия, исследователи выделяют несколько ближайших областей применения, где технология уже жизнеспособна. В беспилотных «умных» фабриках один передатчик сможет беспроводным способом заряжать несколько роботов в процессе их работы, устраняя простои, связанные с проводной зарядкой. Технология также демонстрирует потенциал для удаленных районов, где установка традиционных линий электропередач затруднена или невозможна.
Концепция космической солнечной энергетики предполагает размещение огромных солнечных массивов на геостационарной орбите, собирающих солнечный свет круглосуточно без атмосферных помех, а затем передающих эту энергию на приемные станции на Земле. В случае реализации это может обеспечить неисчерпаемый источник чистой энергии, фундаментально преобразующий энергетический ландшафт человечества.
Отраслевые эксперты называют микроволновую беспроводную передачу энергии ключевой технологией, обеспечивающей глубокие преобразования в энергетическом, транспортном и промышленном секторах. Ее глубокая интеграция со специфическими сценариями применения представляет собой основной путь для преодоления традиционных узких мест в энергоснабжении.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Pandaily
