Transmisión de energía inalámbrica de largo alcance

  • ¿Cuáles son las dificultades que restringen el desarrollo de la transmisión inalámbrica de energía a largas distancias?
  • ¿Podría la transmisión de energía inalámbrica ser dañina y/o peligrosa?
¿Por qué crees que es posible?
Voto para mantener esto abierto principalmente debido a la excelente respuesta de metacollin.

Respuestas (2)

No hay dificultades que superar. No hay nada que desarrollar. Ya está aquí. Se usa todo el tiempo, ciertamente lo has usado muchas veces hoy. Puede cubrir distancias de millas o más también.

Se llama radio.

Desafortunadamente, la transmisión de energía de campo lejano se extiende en todas las direcciones y es absorbida o reflejada por lo que sea que termine golpeando. Una parte simplemente se va al espacio, la mayor parte es absorbida por el terreno y esto provoca una cantidad totalmente insignificante de calentamiento de dicho terreno. Una cantidad muy pequeña puede ser absorbida por estaciones receptoras de energía inalámbricas, más conocidas como antenas y receptores de radio.

La cantidad de energía que puede captar es proporcional al tamaño de una porción de una "esfera" imaginaria alrededor del transmisor que puede cubrir su antena. A cualquier distancia útil, incluso una antena masiva solo representará una pequeña fracción de la superficie de esta esfera. La fría y dura verdad (que está respaldada por la más alta autoridad: pruebas matemáticas, específicamente sobre la geometría euclidiana) es que la radio es tan buena como nunca. La idea de enviar una cantidad sustancial de energía por medios electromagnéticos tradicionales es una fantasía, nada más y nada menos.

Por supuesto, existen medios naturales que logran esto, como la transmisión de energía inalámbrica que dura aproximadamente medio día, todos los días. La estación de transmisión es el sol. Las ondas electromagnéticas son de frecuencia extremadamente alta, pero la luz sigue siendo parte de ese espectro. Como puede ver claramente, la luz emana del sol en todas las direcciones, y la cantidad que la Tierra recoge es solo la que llega a su superficie. La rápida mayoría de la energía del sol se desangra hacia el espacio, sin ser utilizada. Esta es una versión mucho más visual y clara de exactamente lo mismo de lo que estás hablando. La transmisión de energía de largo alcance es terrible en todos los sentidos medibles, y no hay forma de evitarlo. Incluso si usa reflectores, bloqueará la recepción de energía en otras direcciones y también requerirá apuntar a una ubicación fija.

Por supuesto, podría hacer cosas como usar un láser de muy alta potencia (o máser) con alta cohesión espacial y apuntarlo a un receptor (como un panel solar optimizado para este láser). Sin embargo, esto es completamente estúpido. ¿Por qué alguien haría esto? Sería significativamente más costoso, mucho menos eficiente, poco confiable (prácticamente cualquier cosa que se interponga en el camino puede dispersarlo o simplemente absorberlo), más peligroso y no tiene ningún beneficio o ventaja tangible. Simplemente conecte el cable eléctrico, son todas las cosas que este medio vagamente plausible de transmisión de energía inalámbrica no es, y esas cosas son las únicas cosas que realmente importan.

Eso me lleva a mi punto final, que es que incluso si fuera posible transmitir grandes cantidades de energía de forma inalámbrica utilizando radiación de campo lejano (que no lo es y ya sabemos que nunca lo será), no lo haríamos porque no deberíamos. t. No hay razón para hacerlo. Los cables son confiables, relativamente seguros y mucho más eficientes que la transmisión de campo lejano. Es barato, es simple y funciona. La transmisión de energía inalámbrica es innecesaria e inferior en todas las métricas significativas. La única razón válida que puedo imaginar que alguien tenga para considerarlo es porque esa persona lo encuentra "genial". Afortunadamente, la civilización se basa en lo que importa, no en lo que una persona o personas piensan que es genial. Es por eso que la transmisión de energía inalámbrica de largo alcance no se buscaría incluso si fuera práctica, que no lo es.

Incluso la transmisión de energía inalámbrica de corto alcance es completamente innecesaria y se comercializa completamente por su 'genialidad'. Lo encuentro derrochador y estúpido, que es exactamente lo que es. Con un cable, puedo usar un dispositivo en mis manos o cualquier lugar dentro del alcance del cable que desee. La eficiencia de un cable tan corto está muy por encima del 99%. Y utiliza un conector que, a excepción de algunos valores atípicos desafortunados, no se desgastará antes de que se desgaste alguna otra parte crítica, como la batería. El conector no es el mecanismo de desgaste.

Un cargador inalámbrico requiere que el dispositivo esté colocado correctamente y muy cerca de la plataforma de carga. Ya no puedo usarlo fácilmente, la batería todavía se gasta tan rápido y estoy desperdiciando energía innecesariamente por la razón más tonta. Porque parece 'cool'. Ah, y los cargadores inalámbricos funcionan a través de un acoplamiento magnético de campo cercano, por lo que su existencia y comportamiento son completamente irrelevantes para la transmisión inalámbrica de largo alcance. Funcionan por inducción, un efecto estrictamente de campo cercano. También emiten radiación de campo lejano. Y es completamente inútil para su teléfono porque no puede recibir una cantidad significativa de energía.

Entonces, a menos que llame a las verdades que podemos mostrar con pruebas reales con respecto al área de superficie (que en última instancia rigen la cantidad de energía que se puede recolectar de forma inalámbrica, ya que solo obtiene tanta energía solar como el panel solar para brillar) 'dificultades' (que sería estar equivocado - no son dificultades. Son verdades absolutas - las pruebas matemáticas son las únicas cosas que sabemos que son verdaderas), entonces su pregunta debería ser '¿por qué la transmisión de energía inalámbrica no es práctica?'. No hay obstáculo que superar. Ya se usa en su medida máxima y más útil, y con gran beneficio. Ciertamente disfruto de la radio, los teléfonos celulares, el internet inalámbrico. Pero los niveles de poder posibles están restringidos a niveles que solo son útiles para la comunicación, e intentar más sería un desperdicio poco ético.

Sé que probablemente nada de esto era lo que querías escuchar, pero lo que esperamos que sea cierto y lo que es cierto son dos cosas que no necesitan estar alineadas y, a menudo, no lo están. Entiendo el atractivo de la idea, y seamos honestos, es una idea genial. Pero, de nuevo, también lo es Santa Claus.

He leído un poco sobre la transmisión de microondas, ¿ya no es capaz de enviar mayores cantidades de energía de forma inalámbrica? ¿Es igual de indireccionable? Si bien creo que las aplicaciones domésticas a pequeña escala podrían ser geniales, estaba pensando más en las aplicaciones a mayor escala, como la transmisión desde un panel solar desde la órbita de la Tierra o un avión propulsado.
Usted reclama ningún beneficio o ventaja tangible, pero me gustaría señalar que la energía inalámbrica de largo alcance sería una gran ayuda para la exploración espacial, donde el tendido de un cable se vuelve imposible. Creo que ha habido algunas investigaciones en el área de impulsar una nave de forma remota usando un máser, pero todavía no hay nada realmente utilizable. Y muy posiblemente nunca lo habrá; No sé lo suficiente para decir.
  • ¿Cuáles son las dificultades que restringen el desarrollo de la transmisión inalámbrica de energía a largas distancias?

Hay dificultades en todos los rincones de la ingeniería, pero la transmisión de energía inalámbrica está aquí y un buen ejemplo es la transmisión de energía de un plato de microondas a otro. El ángulo del haz puede ser muy estrecho y, a distancias razonables, ese haz puede transmitir casi toda la potencia al otro plato. Hay problemas con la eficiencia de conversión que produce una pérdida de energía de alrededor del 50%, por lo que las cosas no son perfectas.

  • ¿Podría la transmisión de energía inalámbrica ser dañina y/o peligrosa?

Sí, puede: piense en los niveles de peligro del horno de microondas.