Hải quân Mỹ sử dụng vi sóng để truyền điện không cần dây

An Trương |

(QNO) - Các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm nghiên cứu Hải quân Mỹ (NRL) thông báo đã truyền tải thành công 1.6kW điện không dây trong khoảng cách 0,621 km.

Nhóm các nhà nghiên cứu của NRL đã trình diễn truyền điện không dây tại Trường Nghiên cứu Quân đội Mỹ ở Maryland và một ứng dụng khác tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Ảnh: Hải quân Mỹ.
Nhóm các nhà nghiên cứu của NRL đã trình diễn truyền điện không dây tại Trường Nghiên cứu quân đội Mỹ ở Maryland và một ứng dụng khác tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Ảnh: Hải quân Mỹ.

Trong khi ý tưởng thiết lập các trang trại năng lượng mặt trời trên các hành tinh khác và gửi điện trở lại Trái đất của Gerard K.O'Neil vẫn còn xa vời với thực tế, thì thành công mới đây của quân đội Mỹ đã thắp lên phần nào hy vọng về việc giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Văn phòng Thứ trưởng Bộ Quốc phòng về nghiên cứu và kỹ thuật cải thiện năng lực năng lượng hoạt động đã tài trợ cho một dự án tại NRL để đánh giá sự chuyển giao năng lượng điện từ điểm đến điểm bằng cách sử dụng vi sóng và đặt tên cho nó là “Lò vi sóng bEaming truyền điện an toàn và liên tục” (SCOPE-M).

Nhóm các nhà nghiên cứu của NRL đã trình diễn một ứng dụng trên mặt đất của công nghệ này trong vòng chưa đầy 12 tháng, tại Trường Nghiên cứu quân đội Mỹ ở Maryland và một ứng dụng khác tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT).

Cả hai hệ thống lắp đặt đều sử dụng chùm tia vi sóng 10 GigaHertz, vì công nghệ này nổi tiếng là an toàn cho con người, động vật và chim, và nó cũng có giá thành khá phải chăng để vận hành. Tần sóng này cũng có thể truyền đi trong điều kiện mưa lớn nhưng mức tổn thất năng lượng chỉ dưới 5%.

Trong nghiên cứu SCOPE-M, Paul Jaffe - nhà khoa học về năng lượng mặt trời, tuyên bố rằng trong quá trình cấp nguồn bằng tia laser trước đây, họ phải phát triển các hệ thống có thể ngăn chặn các chùm tia truyền đi. Tuy nhiên, vì mật độ năng lượng ở tần số 10GHz về bản chất là an toàn nên không cần phải thực hiện điều này.

Điện sau đó được chuyển đổi thành vi sóng và được truyền đi dưới dạng một chùm tia chặt chẽ về phía máy thu, được trang bị một ăng-ten chỉnh lưu hoặc trực tràng. Trong các hệ thống truyền tải năng lượng không dây, trực tràng là một ăng-ten có đi-ốt chỉnh lưu có thể chuyển đổi năng lượng điện từ thành dòng điện một chiều.

Nhóm NRL đã thiết lập để truyền 1,6kW năng lượng theo hai hướng, vượt quá mục tiêu của họ là 60%. Tại MIT, mặc dù nhóm không quản lý cùng một công suất đỉnh, nhưng lượng điện năng truyền trung bình cao hơn, dẫn đến việc phân phối năng lượng tăng lên.

Brian Tierney, một kỹ sư điện tử của dự án cho biết: “Mặc dù SCOPE-M là một liên kết truyền tia điện trên mặt đất, nhưng nó vẫn là một ví dụ điển hình về khái niệm cho một liên kết truyền tia điện trong không gian. Lợi ích chính của việc truyền điện từ không gian tới Trái đất là giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch”.

Ý tưởng truyền điện qua quãng đường dài mà không cần dùng dây điện đã tồn tại hơn một thế kỷ. Vào thập niên 1970, công nghệ này là một phần quan trọng trong thiết kế của nhà vật lý người Mỹ Gerard K.O'Neil. Ông đề xuất thiết lập những trang trại năng lượng trong không gian để thu thập năng lượng mặt trời và truyền điện về trái đất.

Năm 2020, một startup về năng lượng tên Emrod cho biết sẽ mang điện không dây đến New Zealand sau hơn một thế kỷ nhà khoa học Nikola Tesla lần đầu chứng minh được đó là điều hoàn toàn khả thi.

TAGS