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Un’azienda neozelandese sta per testare il grande sogno dell’inventore croato Nikola Tesla: la trasmissione di potenza wireless su lunghe distanze. Nikola Tesla è stato un inventore nel campo dell’ingegneria meccanica ed elettrica. I suoi esperimenti, condotti in Colorado, Stati Uniti, con la trasmissione di energia wireless hanno portato a una delle sue proposte più ardite: “nutrire” il mondo con energia wireless.

A quel tempo, Tesla fece notizia con i suoi piani per un “sistema wireless mondiale” e vinse finanziamenti da JP Morgan per costruire la prima di numerose torri di trasmissione giganti. Tuttavia, il sogno wireless di Tesla è morto poco dopo: JP Morgan ha annullato ulteriori finanziamenti e la torre è stata demolita.

Successivamente gli scienziati erano scettici sul fatto che i piani di Tesla, che erano alquanto vaghi, avrebbero funzionato. Nel frattempo, il collega di Tesla Guglielmo Marconi stava inseguendo un sogno secondario con molto più successo: la trasmissione wireless di informazioni sulle onde radio. Il mondo di oggi è inondato di informazioni wireless.

 

Il sogno odierno

Ora la startup neozelandese Emrod potrebbe essere in grado di unire questi due sogni. L’azienda sta costruendo un sistema per trasmettere energia in modalità wireless su lunghe distanze. Secondo il Singularity Hub, all’inizio di questo mese, Emrod ha ricevuto finanziamenti da Powerco, la seconda più grande utility della Nuova Zelanda, per testare il suo sistema in una centrale elettrica commerciale collegata alla rete.

L’azienda intende portare energia a comunità lontane dalla rete o trasmettere energia da fonti rinnovabili remote, come i parchi eolici offshore. Il sistema è composto da quattro componenti: una fonte di alimentazione, un’antenna trasmittente, diversi relè di trasmissione e un fermo.

L’antenna trasmittente trasforma l’elettricità in energia a microonde – un’onda elettromagnetica come le onde radio di Marconi, ma più energica – e la concentra in un fascio cilindrico. Il raggio di microonde viene inviato da una serie di relè fino a raggiungere la retina, che lo converte di nuovo in elettricità.

Emrod utilizza energia nella fascia industriale, scientifica e medica (ISM) e mantiene bassa la densità di energia. “Non si tratta solo di quanta energia viene fornita, ma di quanta energia viene fornita per metro quadrato“, ha affermato Greg Kushnir, fondatore di Emrod. “I livelli di densità che stiamo utilizzando sono relativamente bassi. Al momento è l’equivalente di essere fuori a mezzogiorno al sole, circa 1 kW per metro quadrato”.

Se funziona come previsto, il raggio non entrerà mai in contatto con qualcosa di diverso dall’aria vuota. Il sistema utilizza una rete di laser attorno al raggio per rilevare gli ostacoli, come un uccello o una persona, e interrompe automaticamente la trasmissione finché l’ostruzione non passa.

La tecnologia di trasmissione dell’energia a microonde esiste da decenni. Tuttavia, per renderlo commercialmente sostenibile, è necessario ridurre al minimo le perdite di energia. Kushnir ha detto che i metamateriali sviluppati negli ultimi anni sono quelli che fanno la differenza.

L’azienda utilizza metamateriali per convertire in modo più efficiente il raggio a microonde in elettricità. I relè, che sono come “lenti” che estendono il raggio oltre la linea di vista quando lo rifocalizzano, non hanno quasi perdite. La maggior parte delle perdite si verifica all’altra estremità, dove l’elettricità viene convertita in energia a microonde.

L’efficienza del sistema è intorno al 70%, che manca di fili di rame, ma è economicamente sostenibile in alcune aree. “Non prevediamo una situazione nel prossimo futuro in cui potremmo dire che tutti i cavi di rame possono essere sostituiti dal wireless” , ha detto Kushnir. “Intrinsecamente, avrà livelli di efficienza inferiori. Non si tratta di sostituire l’intera infrastruttura, ma di aumentarla nei punti in cui ha senso“.

Il prototipo dell’azienda è attualmente in grado di inviare pochi watt di potenza su una distanza di circa 40 metri. Nel progetto Powerco stanno lavorando a una versione più grande, in grado di trasmettere pochi kilowatt. Il piano è di consegnare il nuovo sistema a Powerco in ottobre, testarlo in laboratorio per alcuni mesi e, se tutto va secondo i piani, testarlo sul campo. I test mireranno a convalidare quanta potenza può trasmettere il sistema e a quale distanza.

Possiamo usare esattamente la stessa tecnologia per trasmettere 100 volte più potenza su distanze molto maggiori“, ha detto Kushnir. “I sistemi wireless che utilizzano la tecnologia Emrod possono trasmettere qualsiasi quantità di energia trasmessa dalle soluzioni cablate“.

Ray Simpkin, direttore scientifico di Emrod, ha dichiarato in dichiarazioni all’IEEE Spectrum che la società sta studiando se potrebbe inviare energia attraverso 30 chilometri di acqua dal continente della Nuova Zelanda all’isola di Stewart. Il sistema può costare fino al 60% di un cavo sottomarino.

 

Tesla alimenta già un’intera isola dal sole

Questa tecnologia può aiutare le aree rurali, trasmettere energia dai parchi eolici offshore o essere utilizzata per fornire energia dopo disastri naturali in cui l’infrastruttura fisica è stata danneggiata.

Per ora, la tecnologia di Emrod non è il “sistema wireless mondiale” di Tesla, ma potrebbe rendere l’alimentazione wireless a lunga distanza una realtà commerciale in un futuro non troppo lontano.