Điện không dây sắp thành hiện thực

Trong hơn một thế kỷ, các nhà khoa học và kỹ sư khám phá một phương pháp khác biệt để truyền năng lượng không thông qua dây điện, gọi là truyền năng lượng chùm tia. Trong nhiều thập kỷ, những nhà đầu tư, nhà khoa học và kỹ sư tìm cách biến công nghệ này thành hiện thực.

Là một trong những nhà phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử, Tesla luôn có một số ý tưởng kỳ quái. Dự án tham vọng nhất của ông là Hệ thống không dây thế giới.

Đúng như tên gọi, hệ thống này truyền điện qua tầng điện ly của Trái Đất, sử dụng chính hành tinh như vật dẫn điện. Vì những lý do tài chính, thực tiễn và khoa học, hệ thống của Tesla bị lãng quên. Tuy nhiên, ý tưởng truyền điện không dây vẫn lưu lại mãi.

Theo tiến sĩ Stephen Sweeney, phó giáo sư quang tử học và công nghệ nano ở Đại học Glasgow, Tesla nghĩ về phương pháp cảm ứng, cụ thể là sử dụng điện trường để tạo ra dòng điện ở đâu đó. Cách này hiệu quả trên quãng đường ngắn nhưng khi đi xa hơn, nó không còn phù hợp..

Trong hơn một thế kỷ, các nhà khoa học và kỹ sư khám phá một phương pháp khác biệt để truyền năng lượng không thông qua dây điện, gọi là truyền năng lượng chùm tia. Trong nhiều thập kỷ, những nhà đầu tư, nhà khoa học và kỹ sư tìm cách biến công nghệ này thành hiện thực. Họ thử nghiệm sử dụng vi sóng, sóng vô tuyến, thậm chí laser để đưa năng lượng từ nơi này tới nơi khác.

 Công nghệ điện không dây sẽ trở thành hiện thực trong tương lai gần Ảnh:Internet

Rick Hodgson, quản lý phát triển kinh doanh ở công ty truyền năng lượng chùm tia EMROD tại New Zealand nhìn nhận việc cắt giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch như một lý do chính khác dẫn tới truyền điện không dây được xem xét nghiêm túc. Thách thức hiện nay là các phương tiện điện cần sạc. Với truyền năng lượng chùm tia, xe tải điện dùng trong khai thác mỏ, drone và vệ tinh có thể tiếp tục hoạt động trong khi sạc liên tục.

EMROD là công ty đầu tiên trên thế giới phát triển và giới thiệu công nghệ truyền điện không dây công suất cao qua khoảng cách xa. Công nghệ của họ hoạt động thông qua sử dụng sóng điện từ để truyền không dây an toàn và hiệu quả năng lượng trên quãng đường dài.

Mọi công nghệ mới đều có tính cạnh tranh, nhưng truyền năng lượng chùm tia thì khác. Một phần lý do là nhiều bước sóng dọc theo quang phổ điện từ có thể hữu dụng với truyền năng lượng chùm tia. Tương tự bất kỳ nguồn năng lượng nào khác, hạn chế nằm ở cách sử dụng công nghệ này.

Ví dụ, hệ thống của EMROD biến đổi điện một chiều thành vi sóng và truyền trong chùm chuẩn trực giữa ăngten truyền và nhận. Cuối cùng, nó biến đổi chùm năng lượng thành điện một chiều có thể sử dụng. Phần lớn cơ cấu truyền năng lượng chùm tia hoạt động theo cách tương tự, khác biệt nằm ở bước sóng cụ thể truyền giữa hai ăngten.

Vi sóng có thể truyền qua khí quyển và không mất nhiều năng lượng, theo Sweeney. Khi truyền chùm vi sóng từ khoảng cách tương đối nhỏ như trong nhà máy tự động hoặc tới hòn đảo xa xôi, ăngten có thể khá nhỏ. Nhưng áp dụng điều tương tự với vệ tinh thu thập năng lượng mặt trời trong không gian sẽ đòi hỏi ăngten nhận lớn cỡ vài kilomet vuông. Ngược lại, hệ thống laser dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu loạn trong môi trường, nhưng do bước sóng của chúng nằm ở dải micromet thay vì centimet như vi sóng, các chuyên gia có thể tập trung chùm tia nhiều hơn, nhờ đó sử dụng thiết bị nhận nhỏ cỡ vài chục mét nếu truyền từ không gian.

Với những tiến bộ công nghệ gần đây, truyền điện bằng vi sóng hoặc laser thay vì sử dụng cột điện và dây điện có thể diễn ra trong tương lai gần.