Теорию Теслы воплотили в жизнь случайно

Возможно ли передавать электричество по воздуху? Мечта о бытовых приборах, способных получать электроэнергию без проводов, подвигла коллектив Nevada Lightning Lab построить экспериментальную установку, которая смогла передать ток мощностью 800 Ватт на пять метров.

В основу новой технологии легли идеи, почерпнутые из дневников гениального исследователя природы электричества Николы Тесла. Еще в 1900 году "человек, который сотворил XX век" описывал принципы беспроводной передачи электричества на расстоянии.

Однако гипотезы Тесла на несколько десятилетий опередили реальное развитие науки и технологий. Лишь сто лет спустя Массачусетский технологический институт (MIT) провел первые эксперименты в этой области. Сотрудникам совместной лаборатории MIT и Intel удалось передать ток мощностью 60 Ватт на расстояние два метра.

Беспроводная передача электричества — способ передачи электрической энергии без использования токопроводящих элементов в электрической цепи.

Технологические принципы такой передачи включают в себя индукционный (на малых расстояниях и относительно малых мощностях), резонансный (используется в бесконтактных смарт-картах и чипах RFID) и направленный электромагнитный для относительно больших расстояний и мощностей (в диапазоне от ультрафиолета до СВЧ).

К 2011 году имели место следующие успешные опыты с передачей энергии мощностью порядка десятков киловатт в микроволновом диапазоне с КПД около 40 %: в 1975 году в обсерватории Голдстоун (Калифорния) и в 1997 году в Grand Bassin (фр.) на острове Реюньон (дальность порядка километра, исследования в области энергоснабжения посёлка без прокладки кабельной электросети).

Поводом для эксперимента Nevada Lightning Lab (NLL) стала случайность — при проведении испытаний нового высокочастотного трансформатора приборы зафиксировали рост напряжения на стоящем рядом аналогичном устройстве, отключенным от электроцепи. Заинтересованные сотрудники лаборатории решили изучить этот феномен и таким образом вышли на теоретические работы великого сербского физика.

В целой серии проведенных опытов коллектив NLL получил очень обнадеживающие результаты, дающие повод для оптимистических прогнозов технологии беспроводного электричества. Так ученым удалось передать ток мощностью 801 Ватт на расстояние 5 метров, а мощностью 50 Ватт — на 15 метров.

В ходе экспериментов было установлено, что с повышением мощности установки уменьшаются потери при передаче, и, несмотря на то, что от источника доходит от 9% до 40% передаваемой энергии, участники экспериментов уверены в коммерческом успехе проекта. В настоящее время сотрудники NLL уже работают над новой установкой, обещая поставить новый рекорд.

Область использования новой технологии огромна — практически все устройства на производстве потребляют токи высокой мощности. В быту беспроводному электричеству также найдется место — одними из самых требовательных устройств в доме являются стиральная машина и компьютер. Однако до коммерческой реализации проекта может пройти от 10 до 20 лет, предупреждали ученые, поскольку необходимо не только довести технологию до совершенства, но и изучить влияние столь сильных электромагнитных полей на здоровье человека.

Для справки. Некоммерческая испытательная лаборатория Nevada Lightning Lab была создана в 1996 году доктором физики Лейхом для проведения исследования природы молний. В настоящее время основным направлением деятельности лаборатории является изучение влияния молний на авиатехнику и установленные на ней приборы.

Полученные результаты беспроводной передачи электроэнергии стали побочным эффектом основного проекта лаборатории — постройки двух генераторов общей мощностью 40000 Ватт, способных создавать "рукотворные" молнии. Второе название лаборатории LOD — Lightning On Demand ("Доставка молний").