Tehnologija laserskog punjenja dolazi bliže

Prema japanskom Nikkei Sangyo Shimbunu, Tokio ima objekte koji emitiraju lasere i mogu pretvoriti svjetlosnu energiju u električnu. Ovo ne samo da će eliminirati potrebu za konfiguriranjem kabela za punjenje mobilnih telefona i kućanskih uređaja, već će također omogućiti punjenje električnih vozila (EV) bez zaustavljanja. Ovaj život bez kabela za punjenje mogao bi se ostvariti do 2050.

Princip laserskog punjenja je vrlo jednostavan: električna energija se koristi za emitiranje laserskog svjetla, a objekt koji je ozračen laserskim svjetlom se zatim pretvara u električnu energiju pomoću ploče za proizvodnju energije. Tomoyuki Miyamoto, izvanredni profesor na Tokijskom institutu za tehnologiju, rekao je da se lasersko punjenje može staviti u praktičnu upotrebu što je prije moguće ako se mogu riješiti problemi učinkovitosti i sigurnosti.

 

Miyamotov tim uspio je upotrijebiti lasere za isporuku struje od oko 10 vata. Također ga mogu koristiti za upravljanje sustavima radijske kontrole i koristiti lasere na zemlji kako bi dronove držali u stazi. Osim toga, njihova tehnologija može puniti i podvodne dronove, budući da je ne ometa voda.

Većina današnjih prevladavajućih tehnologija bežičnog punjenja koristi se principom elektromagnetske indukcije, koji koristi magnetsko polje stvoreno kada se zavojnica napaja za isporuku električne energije. Praktičan primjer je bežično punjenje mobitela. Iako ova metoda ima učinkovitost punjenja od oko 90 posto, udaljenost između telefona i punjača mora biti unutar nekoliko centimetara.

 

Na većim udaljenostima, omiljenija opcija je bežično punjenje u mikrovalnoj pećnici. Ova tehnologija zahtijeva korištenje elektromagnetskih valova određene valne duljine. Međutim, kada se puni na velikim udaljenostima, učinkovitost prijenosa značajno opada s udaljenošću, što otežava izvođenje prijenosa velike snage. Osim toga, elektromagnetski valovi mogu uzrokovati buku u prijemnom uređaju, što može lako izazvati kvarove.

 

Nasuprot tome, stupanj pretvorbe energije lasera može se održavati na oko 50 posto kada se provodi prijenos energije na velike udaljenosti. Laser se općenito smatra tehničkim sredstvom za ostvarivanje bežičnog punjenja visoke snage na velikim udaljenostima.

 

Međutim, ova metoda punjenja nije savršena, pitanje sigurnosti je vrlo nezgodno. Budući da je snaga lasera vrlo visoka, nakon što je ljudsko tijelo vrlo opasno, mora se osigurati korištenje okruženja bez posade ili relevantnih mjesta za pristup osoblja strogom upravljanju.

 

Miyamoto je rekao da se tehnologija laserskog punjenja može prvo isprobati na senzorima skladišta bez posade i automatiziranim vođenim vozilima (AGV). Skladišni senzori bez posade postavljeni su u svim kutovima skladišta, neki se također mogu slobodno kretati po skladištu i mogu se ispaljivati ​​s vrha skladišnog lasera koji se neprestano puni. Očekuje se da će tehnologija biti operativna oko 2030.

 

Istraživači također pokušavaju puniti uređaje i mobitele dok je netko prisutan. Oni osiguravaju sigurnost određivanjem lokacije osobe putem komponenti kao što su kamere i zaustavljanjem laserskog okidanja kada se osoba približi. Posjedovanje ove vrste tehnologije omogućit će kontinuirano visoko-snažno punjenje električnih automobila pomoću lasera kako bi se mogli kretati.

 

U inozemstvu se startupi u ovom području osnivaju jedan za drugim.

 

Američki PowerLight Technologies i švedski Ericsson surađivali su na empirijskim eksperimentima laserskog bežičnog napajanja za 5G bazne stanice. Izraelski Wi-Charge razvija tehnologiju bežičnog punjenja za IoT uređaje.

 

Miyamoto objašnjava da je Japan, nasuprot tome, napravio mali praktični napredak, ali postoji sve veći broj tvrtki zainteresiranih za to područje. Miyamoto i drugi rade na promicanju razmjene informacija kroz povezane seminare.

 

Prije su se laseri koristili za izradu memorija kao što su CD-ovi i DVD-ovi, osim što su se koristili u području informacijske komunikacije poput optičkih vlakana. Također se koristio za obradu metala korištenjem značajke laserskog fokusiranja koja stvara toplinu, što je neophodno za industriju.

 

Laseri također dolaze na svoje u područjima prepoznavanja lica i autonomne vožnje. Funkcija prepoznavanja lica mobitela koristi infracrvene lasere za dobivanje trodimenzionalnih značajki lica kako bi se utvrdilo je li korisnik vlasnik.

 

Automobili mogu koristiti lasere za osvjetljavanje svoje okoline u autonomnom načinu vožnje kako bi odredili oblik i lokaciju prepreka.

 

Broj scenarija u kojima se laseri mogu koristiti i dalje raste. Postoje pokušaji da se njegov visoki energetski sadržaj iskoristi za proizvodnju energije nuklearnom fuzijom. Laseri velike snage fokusirani su na jednu točku, a reakcija fuzije je olakšana kompresijom i zagrijavanjem u uvjetima visoke gustoće. Startupi u raznim zemljama aktivno su uključeni u srodne aktivnosti istraživanja i razvoja.

 

U području poljoprivrede, laseri se mogu koristiti za praćenje rasta biljaka i stanja tla, a također se mogu koristiti za uklanjanje korova i insekata, čime se smanjuje upotreba pesticida i ostvaruju tvornice biljaka bez ljudske posade.

 

U budućnosti će se laseri također koristiti u raznim područjima.