Бесконечные линии электропередачи, опоясывающие Землю, и перепутывающиеся клубки проводов в каждой квартире являются хоть и обременительной, но необходимостью. Однако с развитием систем беспроводной связи такой «доисторический способ» поставки электроэнергии перестал устраивать ученых-энергетиков. И действительно, помимо затрат на производство проводников и установку ЛЭП львиная доля средств уходит на ремонт этой громоздкой инфраструктуры. Особое недовольство электрическими столбами и паутинами проводов обусловлено еще и тем, что из-за этих преград затруднено строительство высотных зданий. Что же касается «домашних» проводов, то они не только портят внешний вид комнаты, но и предполагают постоянную опасность короткого замыкания.
Именно эти негативные моменты в эксплуатации проводов подвигли инженеров из американской компании PowerBeam начать разработку беспроводной системы передачи электрического тока. «Одним из первых идею беспроводной передачи электричества начал разрабатывать Никола Тесла, — рассказал РБК daily доктор технических наук, заместитель директора по научной работе Института проблем энергетической эффективности МЭИ Владимир Агабабов. — Однако все свои записи Тесла уничтожил. Говорят, что ученый создал настолько мощную технологию беспроводной передачи тока, что с ее помощью можно было создать оружие массового уничтожения. Испугавшись последствий своего открытия, Тесла уничтожил почти все записи. И до настоящего момента практического воплощения беспроводных систем передачи тока не было».
И вот совсем недавно на конференции по передовым технологиям ETech 2009 в Сан-Хосе PowerBeam продемонстрировала первый опытный образец новой системы беспроводной передачи электроэнергии. В основе пилотного экземпляра передатчика лежат «силовые лучи», при помощи которых прибор может передавать электричество из одного конца комнаты в другой, скажем, от розетки к телевизору или к музыкальному центру. Принцип работы изобретения от PowerBeam следующий. К розетке крепится передатчик энергии Powmitter, в котором сосредоточены инфракрасные лазерные светодиоды мощностью от 1 до 5 Вт (в зависимости от размеров комнаты и удаленности техники). Набор лазерных лучей направляется в приемник Powceiver, который крепится на электроприборе и к которому будет посылаться энергия. Этот ресивер состоит из решетки линз и высокоэффективных фотоэлектрических преобразователей и превращает невидимый луч в электричество. Пока разработчики создали только «домашний» вариант устройства, однако в дальнейшем передатчик сможет увеличить расстояние передачи электроэнергии. Как заверяют производители, такая система абсолютна безопасна. Лазерные лучи при помощи оптики слегка рассеиваются так, что плотность потока в них не превышает 1—10 мВт на 1 кв. мм. Кроме того, приемник Powceiver постоянно посылает силовому передатчику слабенький ответный лучик, являющийся своеобразным индикатором безопасности. Если этот луч прерывается (человек или животное попали в зону излучения), подача энергии тут же прекращается и возобновляется после того, как канал снова окажется свободен. А на то время, пока на пути луча существует препятствие, устройство-потребитель работает от «аварийных» аккумуляторов, спрятанных в приемнике.
Между тем, по словам гостей выставки, ощущение от попадания под излучение такое, как будто к коже на мгновение приложили чашку с кипятком. Конечно, нужно учитывать, что PowerBeam представила концепт беспроводного передатчика тока, однако в таком виде устанавливать устройство в жилых домах пока нельзя. Вряд ли кому понравится, что комната превращается в «минное поле», где постоянно рискуешь поджариться. И даже если соприкосновение луча с кожей длится всего несколько долей секунды, владелец такой системы рискует через пару дней эксплуатации заработать нервный тик и панический страх перед необходимостью передвигаться по квартире.
Однако как концепт разработка PowerBeam явно успешна. По сравнению с другими беспроводными способами передачи энергии на небольшие расстояния, например магнитно-резонансными системами, инфракрасно-лазерный метод имеет неоспоримое преимущество. Приемное и передающее устройства настолько компактны, что не отразятся на дизайне квартиры. Между тем разработчики заверяют, что размеры можно уменьшить еще, да так, что датчики нельзя будет заметить невооруженным взглядом. Но вот в чем лучевая беспроводная система уступает той же магнитно-резонансной, так это в КПД. Коэффициент полезного действия лазерных диодов составляет 30—60%, ИК-приемников — 40—50%, из-за чего общий КПД колеблется от 15 до 30%. Тогда как те же магнитно-резонансные передатчики показывают 75% КПД. И даже усовершенствовав настройки, увеличив мощность лучей и сократив дистанции передачи до минимума, КПД можно будет поднять максимум до 35%. Тем не менее авторы инновации полагают, что этих мощностей вполне хватит для обеспечения энергией домашних энергозависимых приборов. А перспектива избавления от надоевших проводов станет главным аргументом в пользу системы от PowerBeam.
ЕКАТЕРИНА ЛЮЛЬЧАК
Источник: Ежедневная деловая газета РБКdaily |
