O bezdrátovém přenosu energie sní lidé už dlouho. Nikola Tesla v devadesátých letech 19. století rozsvítil žárovky na více než 3 kilometry, i když při tom usmažil dynamo místní elektrárny a vyvolal blackout celého města Colorado Springs. Tesla si to představoval tak, že po celém světě rozestaví věže, které budou přenášet energii pro domácnosti, průmysl i dopravu. Z jeho plánů tehdy sešlo.
Uplynulo 120 let a sny Nikoly Tesly by mohl vyplnit novozélandský startup Emrod. Podařilo se jim přesvědčit druhého největšího distributora energie na Novém Zélandu, společnost Powerco, aby se podíleli na revoluci v distribuci energie. Emrod má technologii, která umožňuje efektivně přenášet velká množství elektřiny mezi dvěma body, které jsou navzájem nadohled.
Podle Nicolase Vessiota z vedení Powerca by se dálkový bezdrátový přenos energie měl stát doplňkem ke stávajícím technologiím. Takový přenos se uplatní na obtížně dostupných místech, jakých je na Novém Zélandu požehnaně. Emrod již má k dispozici fungující prototyp zařízení. Pro Powerco postaví druhý prototyp, který poté stráví několik měsíců testováním v laboratoři. Následovat by pak měly testy v terénu.
Jak uvádí zakladatel Emrodu Greg Kushnir, prototyp zvládne přenos pár kilowattů, ale toto množství energie lze snadno zvýšit na stonásobná množství. Systém využívá vysílací anténu a přijímací rektenu, která dokáže přeměnit přijímané mikrovlny na elektřinu. Podle dostupných snímků tyto komponenty představují jednoduché čtverce umístěné na tyčích. Technologie Emrodu přitom využívá neionizující záření z části spektra, která zahrnuje i Wi-Fi a Bluetooth.
Energie je přenášená přímým paprskem mezi dvěma body. V okolí paprsku není žádná radiace. Bezpečnost hlídá laserové zařízení, které okamžitě vypne hlavní paprsek přenášející energii, pokud by se k němu přiblížil jakýkoliv objekt, ať už pták, dron, helikoptéra nebo třeba zloděj energie. Podle Emrodu zařízení pracuje v jakýchkoliv atmosférických podmínkách, včetně deště, mlhy nebo prachu. Jedinou podmínkou je, že oba body přenosu je možné spojit přímým paprskem.
Emrod má za to, že by se jejich technologie mohla stát rozhodující pro zásadní rozšíření energetiky obnovitelných zdrojů. Tyto zdroje se totiž často nacházejí na vzdálených či obtížně dostupných místech, daleko od místa spotřeby. Stejně tak by technologie Emrodu mohla posloužit při výpadcích proudu či katastrofách, kdy by bezdrátový rozvod energie mohly zajišťovat například automobily vybavené vysílacím a příiímacím zařízením.
Literatura
Elektřina ze ztracené energie mikrovln
Autor: Stanislav Mihulka (09.11.2013)
Jak získat elektřinu z tepelného záření Země kvantovým tunelováním?
Autor: Stanislav Mihulka (08.02.2018)
Ohebná 2D anténa vyrábí z Wi-Fi signálů elektřinu
Autor: Stanislav Mihulka (30.01.2019)
Diskuze:
Bezdratovy
Mojmir Kosco,2020-08-06 23:21:40
Prenos je tady popsáno několik pokusů a vesměs mi připomínají pokus z iq parku kde jsou v rozích místností 2 metabolické antény .jinak energeticky castic je hodně szaci jenom anténu co ucinne chytne neutrino a mame energie habaděj
s
Re: Bezdratovy
Pavel Brož,2020-08-07 00:26:38
Pane Kosco, jenom pro Vaši informaci: celkový energetický tok kosmického záření (nepočítaje sluneční světlo a reliktní fotony a reliktní neutrina) skrze metr čtvereční zemského povrchu je řádově jeden mikrowatt, tedy cca miliardkrát méně, než je sluneční konstanta. A to neuvažuji to, že ve skutečnosti se drtivá většina té energie disipuje ještě v atmosféře, dejme tomu, že bychom to kosmické záření lapali ještě nad atmosférou. Prostě energetický zisk by byl směšný ve srovnání s tuctovými soláry. A to uvažuji kompletně všechny energie, ve skutečnosti většinu z toho mikrowattu na metr čtvereční tvoří záření s energií kolem jednoho GeV, což je dost nízká energie - se vzrůstem energie na částici úhrnný energetický tok klesá, částice s energií řádově TeV už přispívají cca desetinu mikrowattu na m2, částice s energií řádově PeV už jen méně než jeden nanowatt na m2, a pak to jde rychle dolů.
Co se týče reliktního záření, ať už fotonového nebo neutrinového, tak tam dostanete řádově desetinu mikrowattu na metr čtvereční.
Připomínám, že sluneční konstanta je cca 1366 W na metr čtvereční. Můžete mi prosím vysvětlit, kde je to "habaděj" energie z těch energetických částic?
Re: Re: Bezdratovy
Mojmir Kosco,2020-08-09 15:27:10
Nevím kolik různých částic nebo energii prolitne nezachycene zemí. Bude jich moc ...Ale v článku nebo i jinych podobnych pokusech nevidim žádné zdůvodnění proč by jejich zachyt lepsi nez předcházející pokusi neni to prece smerovy prenos myslim ze se to nazyva paser nebo maser nebo dokonalejší anténa...
Re: Re: Re: Bezdratovy
Pavel Brož,2020-08-09 18:01:43
Pane Kosco, nejprve píšete, že energetických částic je hodně a že stačí mít anténu, co chytí neutrina a energie je habaděj, a když jsem Vám odpověděl, že úhrnná energie těchto částic i neutrin na jednotku plochy je miliardkrát menší, než sluneční záření, tak najednou píšete, že vlastně nevíte, kolik nezachycených částic a s jakou energií prolítne Zemí. Vyfantazírovat si lze kdeco, třeba že v blízkosti sluneční soustavy je rotující černá díra, jejíž rotační energii budeme za sto let čerpat, anebo že kolem nás lítají dnes neznámé a nedetekovatelné částice, které mají tolik energie, že až se je naučíme detekovat, budeme za vodou. Nic z toho dnes známo není a bylo by bláhové si myslet, že to tak bude jenom proto, že by se to lidstvu hodilo pro řešení energetických problémů (natož že Vám by se to hodilo proto, abyste mohl obhajovat Váš komentář).
Ty jejich antény jsou samozřejmě směrové, nicméně jak už tady poznamenala spousta čtenářů dříve, směrovost toho vyzařovaného elektromagnetického záření je hodně limitovaná, což nutně povede k obrovským ztrátám při přenosu. O laser ani maser zde nejde (což je ale zřejmé už jen z té antény). Podle odkazu na press release u toho článku má jít o záření v oblasti ISM pásma, tj. s vlnovou délkou delší než milimetr, ve skutečnosti vzhledem k prudkému růstu útlumu bude použitá vlnová délka delší než centimetr (spíše ještě delší, protože pro jeden centimetr by maximální přenosová vzdálenost byla kolem jednoho kilometru).
Re: Re: Re: Re: Bezdratovy
Mojmir Kosco,2020-08-10 06:30:00
V článku nenapsali nic co by mohlo vest k vysvětlení jak chteji zlepsit přenos mikrovlnehopaprsku (co v konecnem dusledku muze byt laser nebo maser nebo i lupa) na velkou vzdalenost .A kdybychom měli antenu ktera zachytí vsechny částice no to by bylo neco.
při výpadku proudu
Jiří Petráš,2020-08-06 19:50:30
To využití při výpadku proudu není potřeba, protože u nás když ČEZ musel udělat nějaké větší opravy pro napájení vesnice, tak udělali letos postupně 3 plánované odstávky napájení celé vesnice od rána do večera v průběhu několika měsíců. Mají pojízdný diesel generátor schopný napájet ostrovně i malé město, ale ani v jednom případě ho nevyužili, radši nechají celou vesnici třikrát od rána do večera bez proudu, tak asi stejně tak by nevyužili auto s mikrovlnnou anténou.
Teslov bezdrátový prenos
Michal Lichvár,2020-08-04 11:16:22
Myslím že tie Teslove veže/antény mali fungovať inak, nie? Nemyslím že chcel pokryť planétu mikrovlnami ;)
Aký mal byť princíp?
Re: Teslov bezdrátový prenos
Aleš Voborník,2020-08-04 14:03:05
Tesla byl samouk. Ve svých počátcích měl pár báječných nápadů - 3f střídavý systém s tranformací napětí. Proti Edisonovi s jeho ss proudem to byl obrovský pokrok.
Ale později zabředl do nesmyslů. Z hlediska teoretických znalostí by dnes neudělal zkoušku z teoretické elektrotechniky na VŠ.
Re: Re: Teslov bezdrátový prenos
Pavel Brož,2020-08-05 13:11:39
Souhlasím, Tesla byl geniální experimentátor, ale o jeho vynálezech ze sklonku jeho profesní dráhy koluje spousta romantizujících nesmyslů (ale nejen o něm, např. také i o pozdních teoretických pracech Alberta Einsteina, který prý v závěru svého života našel tu pravou finální sjednocující teorii, ale raději ji spálil než aby ji lidstvo zneužilo). Je zajímavé, že ještě nikdy jsem tyto romantismy neslyšel od člověka, který příslušný obor opravdu vystudoval, naopak, čím méně toho dotyčný o tom oboru věděl, tím větší měl jasno v tom, jak mainstreamová věda umlčela génia.
Re: Re: Teslov bezdrátový prenos
Vojta Ondříček,2020-08-05 13:50:35
Přidávám se.
N. Tesla byl zajisté požehnaným experimentátorem a technikem, ale zajisté ne vědcem, nebo géniem. Byl spíš technickým, ale podnikatelsky nepraktickým snílkem.
Do historie elektrotechniky se zapsal svým vynálezem asynchronního motoru a za to mu budiž věčný dík. A také i za realizaci a prosazení rozvodu elektrické energie vysokým napětím na větší vzdálenosti s akceptovatelnými ztrátami (Ohmův zákon).
Střídavý proud, vícefázový rozvod, transformátor byly objeveny před Teslou.
Ty jeho představy o bezdrátovém rozvodu elektrické energie byly úletem, na kterém prodělal svý gatě.
A pak tu máme ještě lidi, kteří zbožně věří v pomyslného Teslova génia a v jeho "tajné" vynálezy. Přičítají mu dokonce i vynález techniky na transport vojenské lodě x-tou dimenzí na sta kilometrů bez ztráty času a to i s živou posádkou (Philadelphia experiment). Důkazem měl být čtvrt hodiny trvající otisk trupu zmizelé lodě ve vodě přístavu.
Re: Re: Teslov bezdrátový prenos
Jiří Petráš,2020-08-06 19:42:50
Zkoušku na VŠ by neudělal, stejně tak současný inženýři by neuměli některé věci co uměl on, jako třeba elektromobil bez baterie s jaousi anténou, nebo nějakým zdrojem, kde nepotřeboval energii vozit uskladněnou sebou. Co uměl on, tak současná věda neumí. VŠ tak není lepší, ale jiná.
Re: Re: Re: Teslov bezdrátový prenos
Z Z,2020-08-06 23:06:43
A kde je možné si ten jeho zázračný elektromobil vyskúšať?
A prečo konkrétne by to "současný inženýři neuměli"?
"Elektromobil bez baterie" - nedávno som sa viezol v trolejbuse - fungoval vcelku dobre.
Ináč, čo je také zázračné vozidlo, o ktorom píše "zasvätený" Jiří Petráš, proti napríklad sedemmíľovým čižmám zbojníka Jurošíka - nepotrebovali ani elektrinu, anténu, ani palivo.
Re: Re: Re: Teslov bezdrátový prenos
Pavel Brož,2020-08-06 23:18:18
Jo, to jsou přesně ty romantismy, které jsem zmiňoval :-) A copak Tesla, což teprve co uměli levitátoři, viz třeba zde: https://en.wikipedia.org/wiki/Levitation_(paranormal) .
Re: Re: Re: Re: Teslov bezdrátový prenos
Petr Mikulášek,2020-08-09 21:51:49
Ale my to umíme. Líp. Jenom neumíme občůrat fyziku, stejně jako to neuměl Tesla.
EM vlny jsou jenom jedny. A pojí se s tím hned několik věcí, co se nedají jenom tak lehce obejít. Hlavně bych zmínil tři:
1) Na dálkový přenos musí být VF signál. Na 50Hz to nikdo neudělá. Takže usmětnit (ztráty na diodách, rušení sítě na lichých harmonických) a nasekat dvojicí IGBT v protifázi (ztráty na tranzistoru - lineární režim při spínání + odpor kanálu v sepnutém stavu) + ztráty na výstupním filtru. Řídící obvody nepočítám. On to měl horší, minimálně by tam bylo žhavení elektronek a ztráty třením na rotačních měničích.
2) Prostý fakt, že pokud mám vysílač jako bodový zdroj, rozbíhají se od něj paprsky. Pokud dám do nějaké vzdálenosti desku jednotkové plochy tak, že je kolmá na paprsek procházející jejím středem, pak se paprsky směřující do rohů a na okraje rozbíhají. Pokud byc z té desky získal 1kW, ve dvojnásobé vzdálenosti už bude plocha mezi krajními paprsky čtyřnásobná a deska chytí 250W. Ve trojnásobné vzdálenosti už ta hustota bude jenom 11W, čtyřnásobek spadne na 62,5W... Směrový paprsek, co se nerozbíhá (např. pomocí paraboly) toto omezí, ale není to energie všude.
3) Je to třeba chytat a zpracovávat. To znamená anténu, usměrňovač, filtr, stabilizátor,... vše s mizernou účinností, která se nedostane nad 50% (protože z antény se dostane maximum energie, pokud je její vnitřní odpor přesně stejný, jako odpor zátěže a pak se to dělí 50/50).
Tož tak...
Účinnost
Vlasta Holeček,2020-08-04 08:58:36
Základní informace u takových technologií je účinnost, která je naprosto klíčová.
Navíc, jakmile mi někdo napíše, že přenos není ovlivnění deštěm a mlhou, tak ho považuji za lháře nebo člověka zcela neznalého přenosu elektromagnetického záření.
Re: Účinnost
Pavel Doležel,2020-08-04 11:32:39
Účinnost by mě také zajímala, ale nikdo zde nepíše, že přenos není deštěm a mlhou ovlivněn, ale pouze, že za mlhy a deště zařízení pracuje.
Mě spíše zaujalo, že paprsek vypne, objeví-li se překážka - to bude celkem lehké vypnout v městě/továrně/... proud.
Re: Re: Účinnost
Vlasta Holeček,2020-08-04 18:54:17
Udávají účinnost 70 procent, což považuji spíš za zázrak, než za reálné číslo.
Re: Re: Re: Účinnost
Petr Mikulášek,2020-08-09 22:18:35
70% je možná účinnost vysílače. Jenomže je tady ještě přijímač. A tam je to už veselejší. Srazí to každá ochylka v natočení antény nebo v polarizaci. I kdybych předpokládal, že přijímací anténa bude chytat 100% toho, co se vysílá, tak anténa je na přijímací straně zdroj. A tento zdroj má nějakou vnitřní impedanci. I kdž bude naladěná do rezonance, furt tam bude minimálně odpor vinutí cívky. Ta je v sérii s impedancí spotřebiče. Maximální výkon dodá, pokud se obě impedance rovnají, ale pak je podle nějakýho Kirchhoffa výkon na zátěži poloviční (viz MPPT u solárních panelů). No a v tomto případě je to furt VF, takže usměrňovač a střídač, zase s účinností řekněme 70%. Takže to máme 0.7*0.5*0.7=24.5% při ideálních anténách s přenosem 100%. Pokud antény přetáhnou 80% energie, jsme na krásných 19.6%.
Kdyby vysílač dodal 90%, přenosová trasa 80% a spotřebič za anténou konvertoval taky 90%, tak jsme na 32%. Takže bych to viděl, že 70% není účinnost, ale souhrn ztrát. To potom jo, vytunili to skoro na doraz.
Re: Re: Účinnost
Vlasta Holeček,2020-08-05 10:06:30
Ujel mi vlak v čem? V teorii elektromagnetického pole? V majákové rovnici? V zisku antén? V účinnosti vysílacích elektronek?
To že nějaký startup krmí své donátory nějakými plány ještě neznamená svatou pravdu. Já si tedy například na zařízení, které je schopné vyrobit kontinuálně “vyrobit” stovky kilowatt v mikrovlném spektru rád počkám.
Účinnost přenosu
Aleš Voborník,2020-08-04 08:15:01
Při přenosu elektromagnetické energie dochází k útlumu ve volném prostoru. Záleží na vzdálenosti a délce vlny. Píší něco o WiFi, takže když zvolím kmitočet 2,4 GHz a vzdálenost 1 km, tak mi vyjde útlum 100dB pro všesměrové zářiče.
Na obrázcích mají antény o ploše max. 1 m2, pokud bude skoro ideální má zisk 32dB.
Zbyde nám tedy útlum 36dB, což je účinnost přenosu 0,025%. Výpočet vychází z běžné inženýrské praxe a platí pro vzdálené pole. Komu se to nelíbí, může si to přepočítat.
Zvolím-li vyšší kmitočet zlepší se mi zisk antém při stejné ploše, ale zvětší prostorový útlum a navíc přibyde do výpočtu nezahrnutý útlum O2 a H2O, který s kmitočtem výrazně roste.
Účinnost přeměny energie v současnosti dostupných polovodičích na tomto kmitočtu nepřesahuje 60%, takže přenos*0,36.
Re: Účinnost přenosu
Pavel Doležel,2020-08-04 11:30:10
Není rozdíl v tom, že vy mluvíte o všesměrovém zářiči a oni o přímém paprsku?
Re: Re: Účinnost přenosu
Vít Výmola,2020-08-04 12:48:09
Přesně tak. Výpočet v předchozím příspěvku už na začátku počítá útlum při všesměrovém šíření. Nikdo snad neplánuje transportovat výkon právě takto, protože to by bylo zcela zjevné plýtvání.
Re: Re: Účinnost přenosu
Aleš Voborník,2020-08-04 13:49:03
Musíte si přečíst i druhý odstavec mého příspěvku.
Re: Re: Re: Účinnost přenosu
Vít Výmola,2020-08-04 15:25:40
Já jsem ho četl, ale přiznám se, že na první pokus nepochopil. Teď už snad ano - zbytek výpočtu vychází z toho, že obě antény, vysílací i přijímací mají ten ~ 1m čtvereční. Ta přijímací ("rekténa") je ale přece jenom větší a vysílací může být ještě větší. Pak to přece jenom vychází trochu líp.
Zkusil jsem zapátrat na stránkách projektu, ale veřejně dostupné jsou tam jenom obecné kecy. A zaklínají se metamateriály, což má způsobit nějaká dodatečná kouzla (plošné antény se ziskem parabolických nebo tak něco). Čísla a podrobnosti žádné, takže těžko cokoliv posoudit.
Re: Re: Re: Re: Účinnost přenosu
Jan Tauš,2020-08-04 22:24:11
Hoši, je to úplně jinak, Tesla mluvil o voze, Vy tady plácáte o koze. Přelouskejte všechny jeho
dostupné práce a možná něco začnete, ale jen tušit. Ahoj.
Re: Re: Re: Re: Re: Účinnost přenosu
Jan Tauš,2020-08-04 22:26:13
Jen ještě k věci, to co dělá Emrod není to, co dělal a uskutečnil Nikola. Je zbytečné něco
počítat. Je to úplně o něčem jiném. Ahojky
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Účinnost přenosu
Karel Ok1uhu,2020-08-05 09:09:30
Pánové, pan Voborník to spočítal dobře. Útlum ve volném prostoru samozřejmě nezávisí na tvaru vyzařovacího diagramu antén. Tento pouze přidá zisk antén (pro všesměrový izotropní zářič je to 0dB, se směrovostí roste). I páně Voborníkův odhad cca 30dB zisku úzce směrových antén při tomto rozměru odpovídá realitě. Takže skutečně na výstupu přijímací antény bude ani ne tisícinový výkon vysílače při vzdálenosti 1km.
Jinými slovy, abych na konci této krásy rozsvítil pětiwattovou žárovku, musím na začátku do vysílací antény přivést minimálně 10kW.
Fakt dobrá věc. Když si úvahy o tomhle srovnám s hysterií kolem 5G s výkony na úrovni miliontin výkonů, používaných v této opičárně, je mi do smíchu. Dejte si alespoň základy teorie elmag. pole a pak si můžeme povídat vážně.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Účinnost přenosu
Pavel Nedbal,2020-08-05 11:20:03
Ano. I kdybychom k tomu přistoupili nejdříve pouze geometricky, pak 1m ve vzdálenosti 1km obnáší úhel (1/6286)x360 = 0,05727 úhlového stupně, tedy 3,436 úhlové minuty. Takhle úzký vyzařovací úhel hlavního laloku nemá žádná myslitelná anténa. Ani kdyby byla místo 1m desetkrát větší, 10m x 10m, tedy cca 0,5 stupně. O konverzi na MW a zpět na DC či AC ani nemluvě, dokonce by bylo nutno anténu chladit. To už by 10x10m solár s aku udělal lepší službu. Vážení autoři tohoto vynálezu, naložte na osla cívku s kabelem a zkuste to po drátě, opačně než milý Marconi.
Re: Re: Re: Re: Re: Účinnost přenosu
Karel Ok1uhu,2020-08-05 12:21:10
Opět stačí počítat.
Vzhledem k tomu, že mezi směrovostí a ziskem antény je poměrně jasný vztah, dá se spočítat, že anténa o uvažovaném zisku cca 30dB disponuje hlavním lalokem vyzařování o šířce cca 7 stupňů. No a takový paprsek vytvoří ve vzdálenosti 1 km "prasátko" o průměru nějakých 63 metrů. V němž je kdesi přijímací anténa o ploše 1m2, tedy cca třítisícina plochy "prasátka" ... Prostá fyzika. Ach jo.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Účinnost přenosu
Petr Mikulášek,2020-08-09 22:35:58
No a vo tom to je... Prostě je to nesmysl jako většina zázraků. Schvílně jsem před tím účinnost antén 1000x přestřelil a i tak vycházelo maximum kolem 30%
https://www.youtube.com/watch?v=YyEMU_qu4PM
https://www.youtube.com/watch?v=4GUygSdf92A
https://www.youtube.com/watch?v=WG-vTc7SwU0
https://www.youtube.com/watch?v=AvAlEe6qecM
A další... Chce to jenom investory s malýma vědomostma a velkým hladem po zisku. Naštěstí pro podvodníky je to 95% manažerů s titulem MBA.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
