Verso la prima rete di trasmissione elettrica wireless
(Rinnovabili.it) – L’agenzia governativa DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) degli Stati Uniti potrebbe dare corpo al sogno di Nikola Tesla realizzando la prima rete di trasmissione elettrica wireless. Un’ambizione che suona quasi fantascientifica ma che ha alle spalle un progetto preciso. Parliamo di POWER – acronimo di Persistent Optical Wireless Energy Relay – programma che è entrato in questi giorni nella sua prima fase di sviluppo. L’agenzia ha infatti selezionato tre aziende, la RTX Corporation, Draper Laboratory e BEAM Co., che dovranno progettare e realizzare relè di potenza ottici “senza fili”.
“Questo progetto ha il potenziale per far avanzare la trasmissione energetica di diversi ordini di grandezza, il che potrebbe rimodellare radicalmente il rapporto della società con l’energia”, ha affermato il dottor Paul Jaffe, che guida il programma POWER alla DARPA. “Una rete energetica wireless potrebbe sbloccare l’energia da fonti nuove e diverse, anche dallo spazio, e collegarle in modo rapido e affidabile ai consumatori affamati di energia”.
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Il power beaming
L’idea alla base del programma è quella di usare i laser per trasmettere energia da una sorgente terrestre a ricevitori distanti, una soluzione chiamata in gergo power beaming o tecnica a campo lontano. Questo approccio può trasportare energia su distanze lunghe ma le trasmissioni devono essere mirate al ricevitore e richiedono l’impiego di satelliti, aerei o droni, così come di speciali convertitori di potenza laser fotovoltaici al ricevitore, per la conversione della luce monocromatica.
Si tratta di una tecnica non priva di sfide. In parte perché l’assorbimento atmosferico, la dispersione da parte di nuvole, nebbia, pioggia, ecc., provocano perdite e sono necessari relè aerei nell’atmosfera superiore per ridurre al minimo il problema. Senza contare che il laser richiede una linea di vista diretta con il bersaglio.
“Il power beaming può sembrare insolito, ma sfrutta esattamente la stessa fisica utilizzata nella comunicazione wireless”, spiega l’Agenzia. “Hai bisogno di una fonte di energia; si converte quell’energia in un’onda di propagazione, tipicamente elettromagnetica, la si invia attraverso lo spazio libero, la si raccoglie attraverso un’apertura e poi la si riconverte in elettricità”.
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Le tre fasi del programma POWER
In questo contesto POWER mira a sviluppare efficienti relè di trasmissione che re-indirizzino le trasmissioni di energia ottica massimizzando al tempo stesso la qualità del raggio in ogni punto lungo il percorso. E raccogliendo selettivamente l’energia secondo necessità. “Si tratta di uno sforzo di sviluppo in tre fasi, che culmina in un’avvincente dimostrazione di volo con staffetta energetica“, spiegava lo scorso anno il colonnello Paul Calhoun, responsabile del programma. Nella prima fase saranno progettati i relè e studiati aerei piccoli ed economici da impiegare nella futura rete di trasmissione wireless. La seconda fase si concentrerà sull’integrazione della tecnologia in un pod aereo, mentre la terza sarà un test per fornire 10 kilowatt di potenza laser su 200 km.
“Ciascuno dei team selezionati ha proposto approcci tecnici unici al problema dei relè di trasmissione di potenza, che vanno da nuove combinazioni di tecnologie esistenti a innovazioni tecnologiche ad alto rischio e ad alto rendimento”, ha aggiunto Jaffe. “La gamma di soluzioni proposte comprende un equilibrio tra prestazioni garantite e potenziali scoperte in termini di dimensioni, peso e potenza per consentire piccoli sistemi distribuiti per la futura rete energetica wireless”.