Μια νέα τεχνολογία που επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς καλώδια, μέσω μικροκυμάτων αναπτύσσουν ευρωπαϊκές startups επιχειρήσεις. Στόχος είναι να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον για τη φόρτιση αεροσκαφών την ώρα της πτήσης, τη μεταφορά ρεύματος σε μεγάλες αποστάσεις, ακόμη και την αποστολή ηλιακής ενέργειας από το Διάστημα στη Γη.
Στον συγκεκριμένο τομέα δραστηριοποιούνται, σύμφωνα με τη Handelsblatt, η βρετανική Space Solar και η λουξεμβουργιανή Terran-park, επιχειρώντας να μετατρέψουν μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες σε εμπορική εφαρμογή μεγάλης κλίμακας. Η βασική αρχή είναι η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μικροκύματα από έναν πομπό, η κατευθυνόμενη μετάδοσή τους μέσω κεραίας και η επαναμετατροπή τους σε ρεύμα στον δέκτη.
Το ενδιαφέρον για την τεχνολογία έχει αναζωπυρωθεί από τη συνεχή αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (IEA), η παγκόσμια ζήτηση για ηλεκτρισμό αναμένεται το 2030 να είναι περίπου 20% υψηλότερη σε σχέση με το 2025. Η εξέλιξη αυτή μεγαλώνει την πίεση για νέες υποδομές παραγωγής και μεταφοράς ενέργειας, ιδιαίτερα καθώς η ανάπτυξη των data centers αυξάνει σημαντικά τη ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια. Σε αυτό το περιβάλλον, η Space Solar εξετάζει τη μεταφορά ηλιακής ενέργειας από το Διάστημα. Το σχέδιο «Cassiopeia» προβλέπει έναν δορυφόρο ο οποίος θα συλλέγει ηλιακή ενέργεια, θα τη μετατρέπει σε μικροκύματα και θα τη στέλνει σε ειδικούς δέκτες στη Γη. Το πλεονέκτημα είναι ότι στο Διάστημα η ηλιακή ακτινοβολία είναι διαθέσιμη συνεχώς, χωρίς τους περιορισμούς της νύχτας ή της συννεφιάς που επηρεάζουν τα επίγεια φωτοβολταϊκά.
Παράλληλα, η ασύρματη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα στις αερομεταφορές. Τα ηλεκτρικά αεροσκάφη μεγάλων αποστάσεων αντιμετωπίζουν σήμερα ένα βασικό πρόβλημα: το μεγάλο βάρος των μπαταριών. Με επίγειους πομπούς, ένα αεροσκάφος θα μπορούσε θεωρητικά να λαμβάνει ενέργεια κατά την πτήση και να χρειάζεται μικρότερη χωρητικότητα μπαταριών.
Ποια είναι τα εμπόδια
Ωστόσο, η τεχνολογία απέχει ακόμη αρκετά από την ευρεία εμπορική αξιοποίηση, καθώς παραμένουν σημαντικές τεχνικές και οικονομικές δυσκολίες που πρέπει να ξεπεραστούν. Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα είναι το μέγεθος των κεραιών, αφού για τη μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας σε αποστάσεις εκατοντάδων χιλιομέτρων απαιτούνται ιδιαίτερα μεγάλες κατασκευές. Μάλιστα, στην περίπτωση της φόρτισης αεροσκαφών, οι επίγειες κεραίες θα μπορούσαν να έχουν διαστάσεις αντίστοιχες με ένα γήπεδο ποδοσφαίρου, γεγονός που δείχνει πόσο απαιτητικές θα ήταν τέτοιες υποδομές στην πράξη.
Εξίσου σημαντικό ζήτημα είναι και η ενεργειακή απόδοση του συστήματος, καθώς μέρος της ενέργειας χάνεται κατά τη διαδικασία μετατροπής του ηλεκτρισμού σε μικροκύματα και στη συνέχεια ξανά σε ηλεκτρισμό. Σε δοκιμή που πραγματοποίησε η νεοζηλανδική Emrod στη Γερμανία, περίπου το 95% της ενέργειας που εκπέμφθηκε έφτασε στον δέκτη, όμως όταν υπολογίστηκαν και οι απώλειες που σημειώθηκαν στις μετατροπές, η συνολική απόδοση του συστήματος περιορίστηκε στο 36%.
Στις προκλήσεις προστίθεται και το ζήτημα της ασφάλειας, καθώς οι δέσμες μικροκυμάτων υψηλής ισχύος μπορεί να είναι επικίνδυνες για ανθρώπους και ζώα. Για τον λόγο αυτό, τα συστήματα θα πρέπει να μπορούν να παρακολουθούν συνεχώς τον χώρο μέσα από τον οποίο περνά η δέσμη και να διακόπτουν αυτόματα τη μετάδοση σε περίπτωση που εντοπιστεί άνθρωπος, ζώο ή άλλο εμπόδιο.
Πέρα όμως από την τεχνολογία, μεγάλο ερωτηματικό παραμένει και το κόστος ανάπτυξης τέτοιων συστημάτων. Η Emrod, παρά τις συνεργασίες της με την Airbus και τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος, δεν κατάφερε τελικά να εξασφαλίσει την απαραίτητη χρηματοδότηση και σταμάτησε την προσπάθειά της. Η εξέλιξη αυτή αναδεικνύει ένα από τα βασικά προβλήματα που αντιμετωπίζει σήμερα η ασύρματη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας: σε πολλές περιπτώσεις, το παραδοσιακό καλώδιο εξακολουθεί να είναι φθηνότερο, απλούστερο και πιο εύκολο στην εφαρμογή. Η τεχνολογία θα πρέπει επομένως να αποδείξει ότι μπορεί να γίνει αρκετά αποδοτική και οικονομικά βιώσιμη ώστε να ανταγωνιστεί τις συμβατικές λύσεις. Αν οι απώλειες μειωθούν και το κόστος των υποδομών περιοριστεί, η ασύρματη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσε να αποκτήσει σημαντικό ρόλο σε περιπτώσεις όπου η εγκατάσταση καλωδίων είναι ιδιαίτερα δύσκολη, δαπανηρή ή πρακτικά αδύνατη.
Διαβάστε ακόμη
