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Un trasmettitore di energia a microonde potrebbe trasmettere 1,6 kW nell’aria a un chilometro di distanza

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Gli ingegneri responsabili del progetto Scope-M si vedono già inviare energia solare direttamente sulla Terra dallo spazio. In attesa di questa potenziale impresa un po’ più lontano, sono riusciti a inviare 1,6 kW di energia nell’aria a un chilometro di distanza.

Il progetto è stato condotto da un team del Laboratorio di ricerca navale dell’esercito degli Stati Uniti e i risultati sono stati pubblicati nel IEEE Journal of Microonde† L’obiettivo che si è dato loro il Pentagono era questo: trasmettere energia con una potenza di 1 kW su una distanza di un chilometro per mezzo di un raggio di microonde. I ricercatori affermano che l’esperimento è stato un successo poiché è stata misurata una potenza di picco di 1,6 kW, ovvero il 60% in più rispetto all’obiettivo. La squadra presenta questo risultato come “ la più grande dimostrazione di trasmissione di potenza in quasi 50 anni “, secondo una dichiarazione della Marina degli Stati Uniti.

Il progetto si chiama Safe and Continuous Power Beaming – Microwave, o SCOPE-M. Si basa su un principio tutt’altro che nuovo: la conversione delle onde elettromagnetiche in corrente continua mediante antenne dette “rectennas”. Scorso, diversi progetti riguardano l’uso delle onde per il trasporto di elettricità. La Marina degli Stati Uniti indica anche che un esperimento di entità simile è stato condotto negli anni ’70. Fissando questo obiettivo, abbiamo superato tutte le dimostrazioni tranne una, che risale al 1975, con un’enorme parabola in California presso le strutture Goldzone della NASA e con un trasmettitore e un ricevitore molto più grandi di quelli che abbiamo usato qui. Quindi potremmo avvicinarci a quel record con un trasmettitore molto più piccolo, un ricevitore molto più piccolo e una lunghezza d’onda che ha molto più senso spiega Paul Jaffe, uno dei ricercatori coinvolti nel progetto.

Les fréquences radio entre 1 et 10 GHz (la « fenêtre des micro-ondes ») sont les meilleures pour les télécommunications interstellaires. En effet, les fréquences plus basses sont contaminées par le bruit des électrons interstellaires émettant du rayonnement synchroton, tandis que les fréquences plus élevées sont absorbées par l’atmosphère terrestre. Dans la « fenêtre des micro-ondes », le rayonnement peut traverser la galaxie sans être notablement absorbé. Nichées au sein de cette fenêtre se situent les émissions de l’hydrogène neutre (la raie à 21 cm) et du radical OH, qui pourraient baliser des fréquences de communication interstellaire universellement reconnues. En ordonnée, l’intensité du bruit I ν [puissance reçue par unité de fréquence dans l’intervalle]† Alain Jorissen/ULB

In effetti, gli scienziati hanno scelto di utilizzare una lunghezza d’onda di 10 gigahertz. Questo fa parte della finestra “microonde”, che presenta diversi vantaggi in questo tipo di ambiente. † Non si desidera utilizzare una frequenza troppo alta, poiché può perdere energia nell’atmosfera spiega Christopher Rodenbeck, investigatore principale. † 10 GHz è una buona scelta perché la tecnologia dei componenti è economica e matura. Anche in caso di pioggia battente, la perdita di potenza è inferiore al 5% “. Ha anche il vantaggio di soddisfare gli standard di sicurezza internazionali.” Come ingegneri, sviluppiamo sistemi che non superano questi limiti di sicurezza dice Paul Jaffe. † Ciò significa che è sicuro per uccelli, animali e persone

Inviare energia dalle stazioni orbitanti alla Terra?

Il funzionamento di questo “trasferimento wireless” di elettricità è il seguente. L’elettricità viene convertita in microonde, che vengono quindi indirizzate a un ricevitore tramite un raggio stretto. Questo stesso ricevitore è costituito dai cosiddetti elementi rectenna, che riconvertono le onde in corrente continua. † SCOPE-M è costituito da decine di migliaia di antenne in banda X (nota: una banda di frequenza nella regione radio a microonde dello spettro elettromagnetico)† Ognuna di queste antenne è collegata a un piccolo diodo raddrizzatore che converte la potenza delle microonde incidente in energia elettrica diretta. ‘, spiegano i ricercatori.

Il raggio è stato testato in due diverse località, nel Maryland e nel Massachusetts, al MIT. La tecnologia, affermano gli scienziati, potrebbe un giorno essere utilizzata per inviare energia alla Terra o da grandi centrali solari orbitali per fornire elettricità alle reti nazionali 24 ore al giorno, 365 giorni all’anno. Tuttavia, un’applicazione più immediata sarebbe quella di trasferire l’energia direttamente alle truppe sul campo, eliminando la necessità di trasporti vulnerabili di carburante.

Fonte : Rivista IEEE di microonde

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