211service.com
Draadloos vermogen
Op een nacht in 2002 hoorde MIT-natuurkundige Marin Soljacˇic´ het getjilp van zijn mobiele telefoon om hem te laten weten dat de batterij zijn laatste sap aan het verliezen was. Geërgerd begon hij zich af te vragen of er natuurkundige principes waren waarmee de batterij van de telefoon op een gemakkelijkere manier kon worden opgeladen. Gedurende de volgende drie jaar werkten Soljacˇic´, afgestudeerde student Aristeidis Karalis, en natuurkundeprofessor John Joannopoulos af en toe aan het bedenken van een theoretisch schema voor het draadloos opladen van gadgets.
Marin Solijacic (links), Aristeidis Karalis en John Joannopoulos illustreren hoe magnetisme energie draadloos kan overbrengen.
We zijn heel goed in het draadloos doorgeven van informatie, zegt Soljacˇic´. Maar het was veel moeilijker om energie op dezelfde manier over te brengen, omdat de straling zich verspreidt en het meeste ervan verloren gaat in de omgeving. Soljacˇic´ en zijn team stellen voor om een basisstation voor elektriciteit te ontwikkelen dat op een muur kan worden aangesloten, net als een wifi-basisstation; maar het zou van dichtbij veel energie uitstralen. Theoretisch zouden apparaten, zoals mobiele telefoons of laptops, binnen het bereik van het basisstation komen, de energie ervan oppikken.
In de jaren 1890, voordat stroomkabels elektriciteit gewoonlijk over grote afstanden transporteerden, stelde natuurkundige en elektrotechnisch ingenieur Nikola Tesla voor om het door de lucht te stralen. Tegenwoordig wordt een vorm van draadloze energieoverdracht, inductieve koppeling genaamd, gebruikt om elektrische tandenborstels op te laden. Elektriciteit die door de draden in het basisstation van een tandenborstel stroomt, produceert een magnetisch veld; dat veld induceert een stroom in de draden van een nabijgelegen tandenborstelhandvat, waardoor de batterij van de tandenborstel wordt opgeladen. Deze techniek heeft echter een beperkt bereik.
In zijn draadloze energiesysteem, legt Soljacˇic´ uit, zou het basisstation een ruimte vullen met een laagfrequent elektromagnetisch veld in het bereik van enkele megahertz. Een gadget zou worden uitgerust met een ontvanger, zoals de circuits voor het oogsten van energie die worden gebruikt in RFID-tags om omgevingsenergie te verzamelen. Het circuit van Soljacˇic zou worden ontworpen om te resoneren op dezelfde frequentie als de straling die door de elektriciteitscentrale wordt uitgezonden. Wanneer het apparaat binnen een paar meter van het station kwam, zou het circuit de energie absorberen en de batterij van het apparaat opladen. Het systeem kan zelfs huishoudelijke elektronica van stroom voorzien, zoals televisies en broodroosters.
De meeste straling die door het basisstation wordt uitgezonden, blijft in de buurt, in een omringende bol met een straal van slechts enkele meters. Soljacˇic' zegt dat zijn berekeningen, en de bekende gezondheidseffecten van de voorgestelde radiogolven, suggereren dat zijn draadloze energieschema geen bedreiging vormt voor mensen of andere levende wezens.
Terwijl het werk zich nog in het rijk van de theorie bevindt, heeft Soljacˇic´ patenten aangevraagd en werkt de groep aan een experimentele demonstratie. Soljacˇic´ zegt dat hij zich huizen voorstelt met stroompunten aan het plafond van elke kamer. Dan, zolang er een mobiele telefoon in zit, zal hij de hele nacht opladen, niet tjirpen.