Truyền điện không dây - power beaming đang dần trở hành hiện thực khi đưa điện vào thẳng nhà anh em

Truyền điện không dây, một ý tưởng dường như chỉ tồn tại trong khoa học viễn tưởng nay dần trở thành sự thật.

Truyền điện không dây còn được gọi là power beaming, được coi là một phương pháp truyền tải năng lượng đột phá. Thay vì sử dụng dây dẫn điện truyền thống, công nghệ này sử dụng các sóng điện từ như vi sóng, tia laser hoặc sóng vô tuyến để gửi năng lượng từ điểm A đến điểm B mà không cần dây dẫn vật lý. Ý tưởng tưởng chừng chỉ có trong khoa học viễn tưởng này đang từng bước trở thành hiện thực nhờ vào những tiến bộ công nghệ hiện đại và nhu cầu ngày càng tăng về điện năng sạch và linh hoạt.

Nguồn gốc ý tưởng điện không dây từ Nikola Tesla

Vào năm 1880, khi những trạm điện Pearl ở Manhattan bắt đầu hoạt động, truyền tải điện năng luôn gắn liền với dây dẫn từ các đường dây cao thế đến ổ cắm điện trong nhà. Tuy nhiên, ý tưởng về việc truyền điện không dây thực ra đã được nghĩ đến cách đây hơn một thế kỷ bởi nhà phát minh thiên tài Nikola Tesla. Trên thực tế, ông đã có rất nhiều tiên đoán chính xác về sự phát triển của truyền hình, điện thoại đường dài và đặc biệt là smartphone sau này. Ngoài ra, vào những năm 1920, ông đã hình dung một hệ thống truyền năng lượng mang tên World Wireless System, với tham vọng sử dụng tầng điện ly (ionosphere) của Trái Đất như một chất dẫn để truyền điện đi khắp nơi mà không cần dây dẫn. Dù dự án không thành công do hạn chế tài chính và công nghệ thời đó, Tesla vẫn được xem là người tiên phong cho ý tưởng truyền điện không dây.


Bức ảnh mô phỏng Nikola Tesla cùng việc phát điện trong phòng thí nghiệm tại Colorado Springs

Ở ý tưởng này, Tesla không chỉ nghĩ đến việc tạo ra dòng điện từ xa bằng cảm ứng điện từ ở khoảng cách gần, mà còn muốn tạo nên một mạng lưới điện toàn cầu qua không gian. Đây là một tầm nhìn đi trước thời đại mà đến nay, các nhà khoa học và kỹ sư mới dần hiện thực hóa được, đặc biệt là sau những tiến bộ công nghệ trong Thế Chiến thứ II cùng vi sóng và tia laser.

Một ví dụ cụ thể là năm 1964, kỹ sư người Mỹ William C. Brown đã điều khiển thành công một chiếc trực thăng cỡ nhỏ bay liên tục suốt 10 tiếng bằng cách truyền điện qua vi sóng. Đến năm 1975, Brown cùng với nhà khoa học NASA Richard Dickson đã truyền được 30 kilowatt năng lượng trực tiếp qua khoảng cách hơn 1.6 km nhờ vi sóng phát ra từ một antenna hình bát khổng lồ cao 26 mét mang tên Venus – dù chỉ đạt hiệu suất 50%. Cả hai thí nghiệm đều là những thành tựu kỹ thuật đáng kể, nhưng vẫn chưa đủ hiệu quả – hoặc đủ khả năng mở rộng – để có thể áp dụng thực tiễn ở quy mô lớn.

Trong nhiều thập kỷ tiếp theo, những tiến bộ công nghệ đã từng bước đẩy power beaming từ một thí nghiệm thú vị trở thành một nhu cầu năng lượng thực tế. Những yếu tố thúc đẩy bao gồm sự phát triển của máy tính, công nghệ quang điện, tia laser và transistor.

Cơ chế hoạt động của truyền điện không dây

Cách hoạt động của power beaming khá giống nhau giữa các hệ thống, dù có thể khác nhau về loại sóng sử dụng. Nguồn điện đầu vào thường là điện một chiều (DC) sẽ được chuyển thành sóng điện từ như vi sóng hoặc sóng vô tuyến). Sóng này sẽ được truyền qua không gian bằng một ăng-ten phát, rồi được tiếp nhận bởi ăng-ten thu ở điểm đích. Sau đó, năng lượng sóng được chuyển hóa trở lại thành điện năng sử dụng.


Quá trình truyền điện cơ bản với Antenna phát điện, Relay thu và Rectenna là antenna thu

Trên thực tế, vi sóng là lựa chọn phổ biến vì chúng có thể xuyên qua bầu khí quyển mà ít bị suy hao. Tuy nhiên, khi cần truyền từ khoảng cách rất xa, như từ vệ tinh thu năng lượng mặt trời ngoài không gian, việc thiết lập các antenna thu rất lớn, thậm chí có kích thước lên đến hàng km vuông là diều cần thiết. Trong khi đó, laser với bước sóng nhỏ hơn giúp thu năng lượng chính xác hơn và với ăng-ten nhỏ hơn, nhưng lại dễ bị nhiễu bởi điều kiện thời tiết. Ngoài ra, còn có một vùng chấp nhận được nơi mà bước sóng không quá nhỏ nhưng cũng không quá lớn. Đây chính là vùng mà công ty Reach Power có trụ sở tại Mỹ đang khai thác, với công nghệ truyền điện sử dụng sóng vô tuyến có bước sóng ở mức milimét.

Ứng dụng thực tế của power beaming

Quảng cáo

Một trong những ứng dụng tham vọng và tiềm năng nhất của công nghệ điện không dây chính là trạm năng lượng ngoài không gian. Ý tưởng này dựa trên việc sử dụng các vệ tinh để thu thập năng lượng mặt trời liên tục trong môi trường không gian, nơi vốn không có mây che và không bị suy giảm bởi khí quyển. Nguồn năng lượng thu được sau đó sẽ được truyền về Trái Đất thông qua các chùm vi sóng hoặc tia laser. Cơ quan Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đang tích cực theo đuổi ý tưởng này và đặt mục tiêu đến những năm 2030 sẽ vận hành một trạm năng lượng ngoài không gian có thể cung cấp một gigawatt điện, tương đương sản lượng của một nhà máy điện hạt nhân.


Số lượng vệ tinh nhân tạo tăng lên trong 2 thập kỷ vừa qua, điều này khiến power beaming có tiềm năng ứng dụng rất lớn

Bên cạnh không gian, công nghệ power beaming cũng hứa hẹn mang lại đột phá cho loài người. Một ví dụ cụ thể là ngành khai khoáng, vận hành các xe tải điện nặng cần hoạt động liên tục và việc sạc từ xa mà không cần dừng lại là một nhu cầu cần thiết. Hay với các drone tự hành, robot tự hành, và các thiết bị cảm biến thông minh có thể duy trì hoạt động không gián đoạn nhờ được cấp điện không dây liên tục. Với khả năng truyền tải mà không cần cơ sở hạ tầng phức tạp, power beaming còn có thể thay thế các máy phát điện dự phòng hoặc trở thành giải pháp lý tưởng để cung cấp điện cho các vùng sâu vùng xa chưa được kết nối với lưới điện truyền thống.

Trong lĩnh vực quốc phòng, quân đội Mỹ là một trong những nơi tiên phong thử nghiệm điện không dây cho mục đích quân sự. Đây là công nghệ đặc biệt hữu ích trong việc cung cấp năng lượng liên tục cho các thiết bị như drone do thám, thiết bị liên lạc, hoặc công nghệ chiến trường trong điều kiện khắc nghiệt – nơi mà việc kéo dây dẫn hay tiếp nhiên liệu là không khả thi hoặc quá nguy hiểm.


Truyền điện không dây được kì vọng vận hành cả một khu vực lớn

Quảng cáo

Cuối cùng, với các thiết bị cảm biến công suất thấp, công nghệ này đã và đang hiện diện trong thực tế. Một số công ty như Powercast và Wi Charge đã phát triển hệ thống có thể truyền điện không dây cho các thiết bị như cảm biến chuyển động, đèn thông minh, hoặc màn hình điện tử trong siêu thị. Những thiết bị này có thể hoạt động chỉ bằng nguồn năng lượng được truyền trong không gian nhỏ – tương tự như một mạng Wi-Fi điện – mà không cần dây dẫn hay phải thay pin thường xuyên.

Một số thách thức và triển vọng tương lai

Dù tiềm năng lớn, power beaming vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Về mặt kỹ thuật, hiệu suất truyền tải chưa đạt mức lý tưởng ở quy mô lớn. Tuy nhiên, những công ty như EMROD tại New Zealand đã đạt tới hiệu suất 95% và đang hướng tới con số 99%. Tại thời điểm hiện tại, thách thức lớn nhất không phải là tính khả thi, mà là ứng dụng một cách hiệu quả nhất.

Một rào cản khác là tâm lý hoài nghi từ công chúng và các nhà đầu tư nhưng điều này đang dần thay đổi khi sự quan tâm và đầu tư vào lĩnh vực này tăng mạnh trong vài năm gần đây, nhất là khi các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp nhận ra đây không còn viễn cảnh trong khoa học viễn tưởng. Đứng ở góc nhìn dài hạn thì những dự án như Worldwide Energy Matrix của EMROD với tham vọng thiết lập một mạng lưới điện toàn cầu được cấp năng lượng từ chùm tia vũ trụ, truyền từ vệ tinh đến bất kỳ nơi nào trên hành tinh sẽ thúc đẩy điện không dây phát triển mạnh mẽ hơn.

Nguồn: [1][2]

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !