Szukaj
Polub nas!

wireless Zwoj Tesli WikipediaPrototyp tzw. zwoju Tesli
(Fot. Wikimedia Commons)
Dom bez kabli

Ludzkość zdążyła się już na tyle przyzwyczaić do bezprzewodowego Internetu, że nikt nie pamięta, iż jest to wynalazek bardzo młody. Całkiem możliwe jest, że wkrótce pożegnamy się z kablami, bez których na razie nie można sobie wyobrazić codziennego życia. W kilku ośrodkach naukowych prowadzone są prace nad systemem bezprzewodowej przesyłki energii elektrycznej...

W roku 2009 odbyła się zdumiewająca prezentacja firmy Intel. Jej szef technologiczny Justin Rattner zaprezentował na konferencji Intel Developer Forum (IDF) 60-watową żarówkę, która świeciła, chociaż znajdowała się w odległości 1 metra od źródła prądu i nie była połączona z tym źródłem żadnym kablem. Ten pierwszy pokaz działania technologii o nazwie WREL zrobił na publiczności spore wrażenie, choć był jeszcze dość prymitywny. Żarówka wprawdzie świeciła bezprzewodowo, ale musiała być w miarę blisko ogromnego zwoju miedzianych przewodów.

Od tego czasu technologia WREL została znacznie ulepszona, choć jej praktyczne zastosowanie jest jeszcze niemożliwe, głównie z powodu małej wydajności bezprzewodowego przesyłania energii elektrycznej. Jednak naukowcy, pracujący pod kierunkiem Rattnera w Seattle, robią duże postępy i mają nadzieję, że pierwszy „dom bez kabli” można będzie zademonstrować jeszcze w tej dekadzie.

Wizja takiego domu jest bardzo ponętna. Wystarczy sobie wyobrazić pomieszczenie bez kabli i gniazdek elektrycznych, w którym wszystkie urządzenia, np. komputery, telewizory, lampy, etc., działają bez podłączania ich gdziekolwiek, a baterie ładują się same, gdy tylko znajdą się w odpowiedniej odległości od „centrum zasilania”.

Podstawy technologii, dzięki której można będzie urzeczywistnić tę wizję, zostały opracowane w Massachusetts Institute of Technology (MIT), a punktem wyjściowym były pionierskie dokonania Nikoli Tesli, amerykańskiego naukowca o serbskim rodowodzie. Prace nad projektem MIT, roboczo nazwanym „Witricity”, trwały od 2006 roku. Niezależne badania od 2007 roku prowadzi także Intel, który planuje w ciągu najbliższych kilku lat wypuszczenie na rynek pierwszych produktów obywających się bez kabli zasilających. To właśnie Intel nazwał swoją technologię WREL (Wireless Resonant Energy Link).

Podstawowa zasada działania WREL opiera się na zjawisku rezonansu: nadajnik WREL (tzw. rezonator) jest w stanie wytworzyć energię elektryczną za pomocą miedzianego zwoju, natomiast odbiornik, również rezonator, jest w stanie z energii tej korzystać. Na początku XX wieku Tesla prowadził w Colorado Springs pierwsze eksperymenty z przesyłką energii elektrycznej bezprzewodowo, ale ówczesna technika nie pozwalała mu na praktyczne zastosowanie tego rodzaju rozwiązań. Mimo to, właśnie on zbudował tzw. zwój Tesli, którego znacznie ulepszona wersja jest podstawą technologii WREL.

Pierwsze praktyczne zastosowanie tej technologii dotyczy telefonu Palm Pre, którego baterie ładowane są bezprzewodowo za pomocą „stacji zasilania” o nazwie Touchstone. Jednak w tym przypadku urządzenie musi być bardzo blisko ładowarki, natomiast celem naukowców jest objęcie bezprzewodowym polem rezonansowym całego domu. Możliwe będzie na przykład wbudowanie rezonatora w ścianę, tak by stała się ona centralną stacją bezprzewodowego zasilania. Natomiast rezonatory odbiorcze są już na tyle małe, że można je zmieścić w laptopach, a dalsza miniaturyzacja doprowadzi wkrótce do tego, że będzie je można instalować w jeszcze mniejszych urządzeniach, np. smartfonach czy cyfrowych aparatach fotograficznych.

wireless Nicola Tesla WikipediaNicola Tesla
(Fot. Wikimedia Commons)
Jak twierdzą naukowcy, energia „wisząca w powietrzu” nie będzie w żaden sposób szkodliwa dla ludzi. Technologia WREL bazuje na falach magnetycznych, które – w przeciwieństwie do wykorzystywanych w mikrofalówkach fal elektromagnetycznych – mają bardzo nieznaczny wpływ na ludzki organizm.

Gdy tylko technologia WREL zostanie dopracowana na tyle, by nie było nawet cienia wątpliwości dotyczących kwestii bezpieczeństwa, znajdzie się dla niej mnóstwo zastosowań. Na przykład, będzie można montować rozruszniki serca bez niewygodnego kabla biegnącego z baterii. Bezprzewodowa transmisja energii może też odegrać istotną rolę w przyszłym rozwoju technologii komputerowych. Wystarczy wyobrazić sobie świat, w którym to, jak wiele czasu pracują baterie w urządzeniach przenośnych, przestanie mieć jakiekolwiek znaczenie, gdyż baterie te będą zawsze ładowane, o ile tylko dane urządzenie znajdować się będzie w odpowiednim polu magnetycznym i wyposażone będzie w „zwój odbiorczy”.

Od pewnego czasu działa firma Witricity, która ma już na swoim koncie sporo sukcesów. Zaprezentowano między innymi bezprzewodowe zasilanie telewizorów, laptopów oraz telefonów komórkowych. Firma pracuje też nad systemem bezprzewodowego ładowania baterii samochodów elektrycznych. Ładowanie takie ma się rozpoczynać samoczynnie, gdy tylko pojazd wjeżdża do garażu.

Największym wyzwaniem nadal stojącym przed badaczami jest zwiększenie zasięgu nadajników (czyli rezonatorów źródłowych). Na razie zasięg ten nie przekracza 3 metrów, a to za mało, by móc zlikwidować w domu wszystkie kable elektryczne. Jednak specjaliści są przekonani, iż problem ten zostanie wkrótce rozwiązany. Jeden z pracowników Witricity powiedział w niedawnym wywiadzie, iż jest pewien, że już następne pokolenie nie będzie nawet wiedzieć, co to jest gniazdko elektryczne. Jego zdaniem, jest to perspektywa nie tylko rewolucyjna, ale również ekscytująca.

Andrzej Malak