O Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL) realizou dois experimentos sobre transmissão de energia sem fio a uma distância de um quilômetro. Segundo os pesquisadores, foi o maior experimento do gênero nos últimos 50 anos: usando radiação de micro-ondas, 1,6 kW de energia foi transmitido pelo ar.

Antena transmissora. Fonte da imagem: NRL

A ideia e as experiências de transmissão de energia sem fios têm mais de cem anos. O pioneiro dessa direção, em particular, foi Nikola Tesla, que para experimentos em larga escala em 1901 começou a construir a torre Wardenclyffe, que mais tarde recebeu o nome não oficial de “Tesla Towers”. Naquela época, acreditava-se que a transmissão sem fio de eletricidade levaria rapidamente à eletrificação onipresente e acessível, mas as leis da física se mostraram mais complicadas – a eficiência de tais instalações acabou sendo muito, muito baixa para operação em longas distâncias.

Para melhorar a eficiência das instalações de transmissão de energia sem fio, os cientistas do NRL escolheram uma frequência operacional de radiação no nível de 10 GHz. Essa frequência reduz o nível de atenuação das micro-ondas mesmo com mau tempo durante chuvas fortes, o que permite manter a eficiência em um nível decente – as perdas não excedem 5%. Além disso, a operação na faixa de 10 GHz é permitida como segura para organismos vivos – animais e pessoas, o que não exige a criação de sistemas de interrupção de transmissão se uma pessoa, pássaro ou animal entrar na zona de feixe.

Um projeto específico para transmissão de energia sem fio – Safe and Continuous Power bEaming – Microwave (SCOPE-M) – foi lançado por ordem do Departamento de Defesa dos EUA. Recentemente, uma das instalações piloto – um transmissor e receptor – foi implantada no local de pesquisa do Exército dos EUA em Blossom Point, Maryland, e a segunda – no transmissor Haystack Ultra Wideband Satellite Imaging Radar (HUSIR) no Massachusetts Institute of Technology. A planta de Blossom Point apresentou eficiência de 60%. A experiência no MIT foi acompanhada por uma eficiência de pico mais baixa, mas mostrou um nível médio de potência transmitido mais alto, de modo que mais potência foi recebida pelo receptor em geral.

Antena do receptor (direto). Fonte da imagem: NRL

Trabalhar com instalações militares enfatiza o objetivo principal do projeto – fornecer alimentos para as formações militares na vanguarda, onde é perigoso fornecer combustível por rotas convencionais. No futuro, tais instalações podem aparecer em usinas espaciais na órbita da Terra para fornecer eletricidade a objetos terrestres de lá.

«Embora o SCOPE-M fosse um link de energia terrestre, foi uma boa prova de conceito para um link de energia espacial, disse Brian Tierney, engenheiro eletrônico do SCOPE-M. “O principal benefício da transferência de energia do espaço para a Terra para o Departamento de Defesa é reduzir a dependência de suprimentos de combustível para tropas que podem ser vulneráveis ​​a ataques”.

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