俄羅斯科學家利用激光遠距離無線傳輸電能,已成功為手機充電業界
相對于風能、水能、核能、化石能源等,太陽能毫無疑問是最清潔環保,同時是對生態最友好的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的 22 億分之一,但已高達 173,000TW。不過,由于地球大部分被海洋所覆蓋,陸地上也不可能全部覆蓋上太陽能電池板,因此,如何利用太空開陽能已經成為各國研究的重點,而其中如何解決遠距離無線傳輸便是其中最為關鍵的技術之一。
近日,俄航天科研機構“能源”火箭航天集團公司的專家稱,他們已經取得了突破。不過,他們并不是接收到了由衛星通過激光傳輸來的電能,而是用一種新型光電接收-轉換裝置,并為一部普通手機成功充電一小時。
據報道稱,該研究機構在莫斯科附近“科羅廖夫”衛星城某建筑物的 6 層,向相距 1.5 公里的另一幢建筑樓頂發射激光。該樓頂的一個光電接收-轉換裝置準確捕捉到了這束激光,并將其轉換成電能,進而通過一部手機的充電接口為其充電,并成功充電百分之幾。值得一提的是,該關鍵部件光電接收-轉換裝置的轉換效率可達 60%。
除了實驗為手機充電外,未來幾個月,該機構還計劃用類似技術為一架飛行中的小型無人機的電池充電。如果證實該技術可行,他們將在 1 年后嘗試以這種方式為空中大型專用無人機充電。而且,目前俄研究人員已制造出了相關試驗裝置,并正將其裝入人造衛星,準備擇機開展太空試驗。如果一切順利,在不久的將來,其可以讓數顆航天器在太空中相互遠程充電,并且由專門的衛星將太陽光轉換成激光傳輸到地面,再把激光轉換成電能,從而解決地球上的能源危機。
知識補充, 目前,實現能量無線傳輸的主要方式有激光、超聲波、射頻和微波 。它們有各自的適用范圍。超聲波和射頻傳輸距離較短,功率容量低,使用范圍有限,適合在近距離條件下使用。而激光技術或微波技術則更適合實現電能的無線遠距離傳輸。
其中,微波無線能量傳輸技術具有轉換效率高,傳輸功率容量大的優點,是現階段最有優勢的無線能量傳輸技術。激光技術的優點則是方向性好、波束窄、尺寸小,可以實現中遠距離的能量傳輸,缺點是轉換效率較低、傳輸功率容量有限。目前激光無線能量傳輸的一個目標是提高轉換效率。
【來源:動點科技 作者:張林成】
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