Новозеландская компания Emrod заявляет, что у нее есть технология, обеспечивающая эффективную беспроводную передачу энергии с орбиты. Компания предлагает глобальную беспроводную энергетическую матрицу, которая будет мгновенно передавать возобновляемую энергию через спутник между любыми двумя точками на Земле.
Emrod только что продемонстрировала Airbus и Европейскому космическому агентству (ЕКА) свою технологию беспроводной передачи энергии в рамках новой инициативы ЕКА по созданию круглосуточной космической солнечной энергии. Идея космической солнечной энергетики не нова. Проблема всегда была в размере; вам понадобятся передатчики и приемники диаметром около 2 км, чтобы передать пару гигаватт энергии вниз на Землю с геостационарной орбиты на расстоянии около 36 000 км. Создание массива такого размера на Земле было бы огромной проблемой. Строить в космосе? Ну да.
Emrod говорит, что его энергетические лучи ближнего поля могут выполнять работу намного эффективнее, чем конкурирующие технологии. И основатель Emrod Грег Кушнир также считает, что есть гораздо более дешевый и простой способ удовлетворить европейские – да и глобальные – потребности в возобновляемых источниках энергии: создать глобальную беспроводную энергетическую матрицу, способную мгновенно передавать энергию по всей планете, используя низкоорбитальные спутники, которые могут быть значительно меньше. Вы получите 24-часовую возобновляемую энергию в любом месте из недорогих солнечных активов прямо здесь, на Земле.
Еще в 2016 году мы писали о предложении GEIDCO по созданию глобальной взаимосвязанной сети возобновляемых источников энергии, проходящей через десятки тысяч миль сверхвысоковольтных линий электропередач. Концепция Мировой Энергетической Матрицы от Emrod потребует гораздо меньше инфраструктуры наземного и морского дна, что избавит от множества головных болей, связанных с планированием и выполнением, или, по крайней мере, заменит эти головные боли новыми орбитальными проблемами. Но если вы построили гигантскую солнечную батарею в пустыне Сахара в Ливии, то, как только полуденное солнце выработает максимальную мощность, вы можете направить эту энергию прямо через Шанхай, где солнце начнет садиться.
«По сути, — говорит Кушнир, — мы уже несколько лет говорим об отделении места, где энергия генерируется, от того места, где она потребляется — аналогично когда-то приходилось перевозить ценности из одной части мира в другую в виде золота в мешке на корабле. Теперь вы можете перемещать финансовые ценности со скоростью света по беспроводной связи с использованием спутников. Но зачем просто собирать информацию из этих электромагнитных волн? Почему бы не собрать настоящую энергию этих волн? Или и то, и другое?»
Компания увеличила масштабы небольших лабораторных разработок, о которых мы писали в 2020 году . Текущие прототипы квадратных передающих и приемных антенн имеют диаметр 1,92 м. В демонстрации ЕКА это устройство передавало чистую энергию с одной стороны склада Airbus на другую — расстояние всего 36 м — для питания модельного города, водородного электролизера и пивного холодильника для Октоберфеста.
Но при поддержке новозеландской энергетической компании Powerco технология уже доказала свою способность делать то же самое на расстоянии не менее 200 м на открытом воздухе, и компания заявляет, что готова к коммерческому развертыванию на гораздо больших расстояниях — в основном, все, что нужно, — это прямая видимость между антеннами или реле.
Глобальная беспроводная энергетическая сеть, конечно же, была предложена Николой Теслой около века назад. Эта идея была классно отвергнута банкиром Дж. П. Морганом, который спросил: «Если кто-то может использовать энергию, где мы поместим счетчик?» У такого капиталиста не было бы такой проблемы с технологией Emrod, которая должна быть точно нацелена на большие, удобные для измерения массивы приемников.
В состоявшемся недавно испытании эффективность приема луча составила более 95%. Руководство компании утверждает, что этот показатель можно поднять до 99%, то есть намного выше теоретического лимита для системы дальнего поля. Вдобавок, антенны можно сделать меньше. Для орбиты высотой около 100 км их размеры должны быть 30–40 метров.
Конечно, чтобы запустить Матрицу Мировой Энергии, вам понадобится ряд структур в космосе. Эти спутниковые антенные решетки будут действовать более или менее как линзы, принимая энергетический луч, исходящий от земли, изгибая и перефокусируя его, чтобы направить его в другую точку, либо прямо на землю, либо через другой спутник. Хотя они могут быть меньше, чем это было возможно ранее, они все равно не будут маленькими. Размер будет зависеть от расстояния, расстояние повлияет на то, сколько спутников вам понадобится в вашей группировке, и это будут лишь некоторые из элементов сложного уравнения осуществимости и рентабельности.
Что касается размеров, то если антенну разместить на орбите на высоте около 400-500 км, она должна быть примерно такого же размера, как 108-метровая Международная космическая станция, которая вращается примерно на той же высоте.
Emrod рассматривает и другое решение, которое позволит размещать спутники на гораздо более низких орбитах ближе к 100 км — они должны быть всего 30–40 м в поперечнике, и, следовательно, их создание и запуск намного дешевле. Но они не будут передавать так далеко по земному шару, и они будут двигаться так быстро и так близко к Земле, что придется бороться со значительным трением воздуха.
Кушнир говорит, что компания ведет переговоры с рядом аэрокосмических компаний, надеясь вывести свои первые испытательные установки на орбиту в течение трех лет: «Это будет первый маленький шаг. Все, что связано с космосом, занимает годы и годы. мы можем двигаться намного быстрее, чем предусмотрено дорожной картой Европейского космического агентства. Это не займет 20 лет. Мы надеемся иметь первое коммерческое развертывание в 2024 году».
По словам Кушнира, самые большие проблемы для Emrod на данном этапе вовсе не связаны с технологиями и даже не с экономикой.
«По какой-то причине, — говорит он, — у людей существует когнитивный пробел. У них нет проблем с верой в то, что они могут взять телефон, который использует электромагнитные волны, посылаемые через спутник, для связи с людьми по всему миру и отправки информации. Но людям трудно принять, что то же самое можно сделать с энергией, и что с точки зрения физики это не так уж и отличается.
Оттуда все может стать действительно интересным; Кушнир говорит, что компания находится на ранних стадиях разработки «энергетической оболочки», которая могла бы превратить весь фюзеляж самолета в широкоугольную антенную решетку, способную получать питание во время полета от космических или наземных передатчиков. Такая вещь могла бы полностью обойти проблемы хранения энергии, которые тормозят обезуглероживание авиакомпаний, если бы Эмрод смог доказать авиационным властям, что это безопасно.
Другой ключевой вопрос, который, по мнению Кушнира, скоро появится, — это глобальная политика. «Ну, это энергетическая инфраструктура нового уровня, — говорит он. «Это будет сильно политизировано, как GPS, или квантовые вычисления, или любая другая прорывная технология..» Если у вас есть дружественная страна в правильном часовом поясе, где возобновляемая энергия вырабатывается именно тогда, когда вам это нужно, ваше энергоснабжение так же надежно, как и эти отношения.
Если технология беспроводного питания Emrod никогда не отправится в космос, а лучшее, что ей удастся, — это заменить несколько высоковольтных линий электропередач, это все равно будет огромным шагом вперед. Но, учитывая невероятные деньги, которые тратятся на такие проекты, как Австралия-Азия Энергия стоимостью 22 миллиарда долларов США , которая будет передавать возобновляемую энергию от солнечных ферм в австралийской пустыне до Сингапура по самому длинному подводному кабелю в мире, астрономические затраты на беспроводные энергетические спутники могут начать обретать смысл.
Изображения: Emrod
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com