Ηλεκτρικά αυτοκίνητα του όχι και τόσο μακρινού μέλλοντος που θα είναι σε θέση να φορτίζουν ενώ κινούνται στον δρόμο, αντλώντας ενέργεια ασύρματα, απευθείας από πλάκες εγκατεστημένες στην άσφαλτο- κάτι που σημαίνει πως θα μπορούν να κινούνται για εκατοντάδες, αν όχι χιλιάδες χιλιόμετρα χωρίς να χρειάζεται να κάνουν στάση: Πρόκειται για το όραμα μηχανικών του University of Colorado Boulder, οι οποίο προσπαθούν να υλοποιήσουν κάτι που παραπέμπει απευθείας σε επιστημονική φαντασία.
«Θα θέλαμε να έχουμε ηλεκτρικά οχήματα που θα φορτίζουν ενώ κινούνται» λέει ο Χουράμ Αφρίντι, βοηθός καθηγητής στο Department of Electrical, Computer and Energy Engineering του πανεπιστημίου. Τα τελευταία δύο χρόνια ο Αφρίντι και οι συνάδελφοί του έχουν αναπτύξει ένα proof of concept για ασύρματη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ηλεκτρικών πεδίων σε πολύ υψηλές συχνότητες. H δυνατότητα εκπομπής μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας σε μεγαλύτερες αποστάσεις, σε πλατφόρμες που είναι εν κινήσει, σε χαμηλό κόστος, θα μπορούσε κάποια στιγμή να πάει την τεχνολογία αυτή πέρα από τα όρια των μικρών ηλεκτρονικών συσκευών, σε μεγαλύτερες συσκευές- όπως αυτοκίνητα.
Οι περισσότερες έρευνες πάνω στην τεχνολογία ασύρματης μετάδοσης ενέργειας αυτή τη στιγμή έχουν να κάνουν με τη μετάδοση ενέργειας μέσω μαγνητικών πεδίων. Τα μαγνητικά πεδία, σε επίπεδα ισχύος επαρκούς για σημαντική μεταφορά ενέργειας, είναι ευκολότερο να παραχθούν σε σχέση με αντίστοιχα ηλεκτρικά πεδία. Ωστόσο, τα μαγνητικά πεδία ακολουθούν πορεία βρόχου, κάτι που έχει ως αποτέλεσμα αύξηση του κόστους προκειμένου η ενέργεια να έχει τη σωστή κατεύθυνση.
Τα ηλεκτρικά πεδία, ωστόσο, ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή- κάτι που ο Αφρίντι θέλησε να εκμεταλλευτεί, μειώνοντας το κόστος. Αυτό που έκανε με τους φοιτητές του ήταν να στήσουν μεταλλικές πλάκες παράλληλες μεταξύ τους, με απόσταση 12 εκατοστών. Οι δύο κάτω πλάκες αντιπροσωπεύουν τις πλάκες μετάδοσης στον δρόμο, ενώ οι πάνω είναι αυτές που προορίζονται για το όχημα. Όταν ο Αφρίντι πατά τον διακόπτη, ενέργεια μεταδίδεται από τις κάτω πλάκες- και η λάμπα πάνω από τις άνω πλάκες ανάβει αμέσως: Πρόκειται για μεταφορά ενέργειας χωρίς καλώδια. Η συσκευή αυτή έχει βελτιωθεί σε σημείο που είναι δυνατή η μετάδοση kilowatt ενέργειας σε συχνότητες επιπέδου megahertz.
Στα σχέδια των ερευνητών περιλαμβάνεται η περαιτέρω ανάπτυξη του πρωτοτύπου και η αύξηση κλίμακάς του έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πρακτικές εφαρμογές. Βραχυπρόθεσμα η τεχνολογία αυτή προορίζεται να προσαρμοστεί για χρήση σε αποθήκες- για παράδειγμα σε ρομπότ και κλαρκ. Επίσης, πιο μακροπρόθεσμα, θα μπορούσε να δει χρήση σε προηγμένα μέσα μεταφορών, όπως το Hyperloop- ένα σύστημα μεταφοράς εξαιρετικά υψηλών ταχυτήτων.
«Θα θέλαμε να έχουμε ηλεκτρικά οχήματα που θα φορτίζουν ενώ κινούνται» λέει ο Χουράμ Αφρίντι, βοηθός καθηγητής στο Department of Electrical, Computer and Energy Engineering του πανεπιστημίου. Τα τελευταία δύο χρόνια ο Αφρίντι και οι συνάδελφοί του έχουν αναπτύξει ένα proof of concept για ασύρματη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ηλεκτρικών πεδίων σε πολύ υψηλές συχνότητες. H δυνατότητα εκπομπής μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας σε μεγαλύτερες αποστάσεις, σε πλατφόρμες που είναι εν κινήσει, σε χαμηλό κόστος, θα μπορούσε κάποια στιγμή να πάει την τεχνολογία αυτή πέρα από τα όρια των μικρών ηλεκτρονικών συσκευών, σε μεγαλύτερες συσκευές- όπως αυτοκίνητα.
Οι περισσότερες έρευνες πάνω στην τεχνολογία ασύρματης μετάδοσης ενέργειας αυτή τη στιγμή έχουν να κάνουν με τη μετάδοση ενέργειας μέσω μαγνητικών πεδίων. Τα μαγνητικά πεδία, σε επίπεδα ισχύος επαρκούς για σημαντική μεταφορά ενέργειας, είναι ευκολότερο να παραχθούν σε σχέση με αντίστοιχα ηλεκτρικά πεδία. Ωστόσο, τα μαγνητικά πεδία ακολουθούν πορεία βρόχου, κάτι που έχει ως αποτέλεσμα αύξηση του κόστους προκειμένου η ενέργεια να έχει τη σωστή κατεύθυνση.
Τα ηλεκτρικά πεδία, ωστόσο, ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή- κάτι που ο Αφρίντι θέλησε να εκμεταλλευτεί, μειώνοντας το κόστος. Αυτό που έκανε με τους φοιτητές του ήταν να στήσουν μεταλλικές πλάκες παράλληλες μεταξύ τους, με απόσταση 12 εκατοστών. Οι δύο κάτω πλάκες αντιπροσωπεύουν τις πλάκες μετάδοσης στον δρόμο, ενώ οι πάνω είναι αυτές που προορίζονται για το όχημα. Όταν ο Αφρίντι πατά τον διακόπτη, ενέργεια μεταδίδεται από τις κάτω πλάκες- και η λάμπα πάνω από τις άνω πλάκες ανάβει αμέσως: Πρόκειται για μεταφορά ενέργειας χωρίς καλώδια. Η συσκευή αυτή έχει βελτιωθεί σε σημείο που είναι δυνατή η μετάδοση kilowatt ενέργειας σε συχνότητες επιπέδου megahertz.
Στα σχέδια των ερευνητών περιλαμβάνεται η περαιτέρω ανάπτυξη του πρωτοτύπου και η αύξηση κλίμακάς του έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πρακτικές εφαρμογές. Βραχυπρόθεσμα η τεχνολογία αυτή προορίζεται να προσαρμοστεί για χρήση σε αποθήκες- για παράδειγμα σε ρομπότ και κλαρκ. Επίσης, πιο μακροπρόθεσμα, θα μπορούσε να δει χρήση σε προηγμένα μέσα μεταφορών, όπως το Hyperloop- ένα σύστημα μεταφοράς εξαιρετικά υψηλών ταχυτήτων.
