Laserový prenos energie umožní dronom lietať nepretržite bez pristátia

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• DARPA preniesla 800 wattov na vzdialenosť 8,6 kilometra.

• Prijímač využíva dizajn čiernej dutiny na zachytenie svetla.

• Technológia umožní dronom lietať nepretržite bez pristátia.

Sen o bezdrôtovom prenose energie je starý ako samotná elektrotechnika. Už Nikola Tesla sníval o svete, kde by veže posielali elektrinu vzduchom priamo k spotrebičom. Fyzika však bola dlho neúprosná a technické limitácie, ako rozptyl lúčov či absorpcia atmosférou, odsunuli tieto vízie do ríše teórie. Rok 2026 však prináša zlom, ktorý mení tieto teórie na hmatateľnú realitu vďaka americkej agentúre pre pokročilé obranné projekty.

V púštnom testovacom areáli v Novom Mexiku sa podarilo inžinierom dosiahnuť historický míľnik v rámci programu POWER. Pomocou vysoko výkonného lasera úspešne preniesli 800 wattov elektrickej energie na vzdialenosť 8,6 kilometra. Tento výkon ďaleko presahuje všetky doterajšie experimenty, ktoré sa zvyčajne končili pri podstatne kratších vzdialenostiach a nižších výkonoch.

Úspech demonštrovali príznačne a s humorom – časť prenesenej energie použili na prípravu pukancov. Kľúčom k tomuto úspechu nebol len samotný výkon lasera, ale najmä revolučný dizajn prijímacieho zariadenia. Pri bežných solárnych paneloch sa časť dopadajúceho svetla vždy odrazí späť do priestoru, čo pri laserovom prenose znamená stratu drahocenných fotónov a zníženie efektivity.

Nový prijímač bol preto navrhnutý na princípe čiernej dutiny, aby sa maximalizovala absorpcia energie. Laserový lúč vstupuje do zariadenia cez malý otvor a vo vnútri narazí na zrkadlo, ktoré ho rozptýli na pole fotovoltických článkov umiestnených po vnútornom obvode dutiny. Geometria je vypočítaná tak, aby svetlo nemalo kade uniknúť von a muselo byť pohltené a premenené na elektrinu.

Vďaka tomuto dizajnu dosiahli inžinieri účinnosť konverzie presahujúcu 20 percent, a to aj napriek náročným podmienkam prenosu cez hustú vrstvu atmosféry tesne nad zemským povrchom. Praktické využitie tejto technológie má primárne vojenský a strategický charakter, no jej dopady môžu byť oveľa širšie.

Cieľom programu je vytvoriť akýsi energetický internet pre bezpilotné lietadlá a drony. Predstavte si stroje, ktoré nemusia nikdy pristáť kvôli dobitiu batérií, pretože im energiu pošle iný dron alebo pozemná stanica priamo počas letu. To by radikálne zmenilo možnosti monitorovania, komunikácie či zásobovania.

V ďalšej fáze vývoja plánuje agentúra testovať vertikálny prenos energie do vyšších nadmorských výšok a využitie lietajúcich relé zrkadiel. Tieto by dokázali poslať lúč energie aj za horizont, kam priame videnie zo zeme nedosiahne. Vytvorila by sa tak flexibilná sieť, kde sa energia dá poslať tam, kde je práve potrebná, bez nutnosti budovania fyzických káblových trás.

Okrem vojenského využitia sa črtá aj obrovský potenciál pre civilný sektor, najmä pri riešení krízových situácií. Po prírodných katastrofách, keď je zničená infraštruktúra, by takýto systém mohol bezdrôtovo zásobovať energiou odľahlé základne, poľné nemocnice alebo komunikačné uzly. Laserový lúč by sa stal neviditeľným káblom, ktorý dokáže preklenúť zničené mosty a cesty a priniesť svetlo tam, kde nastala tma.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Bezdrôtové dobíjanie na diaľku ruší limity dojazdu dronov a umožňuje bleskové zásobovanie energiou v krízových oblastiach.

Zdroj: popularmechanics.com foto: depositphotos.com