giovedì, 1 Ottobre, 2020

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Trasmissione di elettricità wireless: sogno o realtà?

Una startup neozelandese promette trasmissione di elettricità wireless su lunghissime distanze, con elevata efficienza, a basso costo. Come?

Pronti a ricaricare il vostro cellulare senza alcun caricabatteria cablato? No forse non è ancora questo il momento. Una start-up neozelandese, però, assicura la capacità di trasmissione wireless di elettricità. Un enorme risultato in un mondo che va verso la mobilità elettrica.

Elettricità wireless: una vecchia tecnologia

Tempo fa vi avevamo parlato della possibilità di trasferire potenze, nell’ordine di grandezza del Watt, senza fili.

Emord, startup neozelandese, sembra aver trovato il modo, sfruttando una vecchia tecnologia, di trasferire su lunghe distanze, l’energia elettrica wireless. Il primo prototipo di questo sistema, sviluppato e realizzato in collaborazione con la Powerco, importante società di distribuzione di energia elettrica in Nuova Zelanda, è in grado di trasportare 2 kW di potenza.

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emrod.energy

Il sistema in sè, in realtà, non è niente di particolarmente innovativo. Questa tecnologia infatti è già utilizzata per scopi militari.

Una antenna trasmittente microonde, una serie di ripetitori di segnale lo trasportano e una antenna ricevente (rectenna) converte le microonde in corrente continua. I ripetitori di segnale hanno l’aspetto di pannelli quadrati posti su di un palo.

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La distanza di trasmissione è limitata dalla linea di vista tra i ripetitori. Perché il fascio di onde elettromagnetiche sia trasmesso, è necessario che i ripetitori si “vedano”. Il fascio di onde elettromagnetiche trasmesse è nella banda di frequenze ISM (Industrial, Scientific e Medical), banda in cui sono compresi Wi-Fi e Bluetooth, ad esempio.

L’innovazione, che ha reso questa tecnologia appetibile commercialmente, è legata all’utilizzo di nuovi materiali che permettono una più efficiente riconversione delle onde elettromagnetiche. I ripetitori, infatti, stando a quanto detto da Emrod stessa, hanno dispersioni energetiche praticamente nulle.

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Stando a quanto affermato da Emrod, un relay transmitter di un metro quadrato potrebbe trasmettere 10 kW a 10 metri. Un trasmettitore di 40 metri quadrati potrebbe trasmettere ad una distanza di 30 km.

Parliamo di efficienza

L’efficienza di trasmissione, infine, dipende soltanto dall’antenna che trasmette. Una antenna standard ha una efficienza di trasmissione del 70% circa. Emrod, inoltre, afferma che questa efficienza potrà essere incrementata effettuando studi sulle frequenze di trasmissione simili a quelli condotti per il 5G. Il resto delle componenti del sistema toccano tranquillamente il 100% di efficienza.

Questione sicurezza

Il meccanismo di trasmissione è sicuro e non impattante sull’ambiente. Il sistema prevede l’utilizzo di un laser a bassa potenza che, se interrotto (da un uccello, un velivolo, ecc.), spegne immediatamente la trasmissione. Emrod specifica però che l’interruzione della trasmissione non serve a “salvare” chi si trova sulla linea di trasmissione, ma più a comprendere che la trasmissione è stata disturbata e/o interrotta.

Bisognerebbe soffermarsi un bel po’ di tempo nel mezzo della traiettoria di trasmissione per ottenere un riscaldamento di circa 1°C.
Emrod

L’interruzione temporanea, inoltre, non dovrebbe causare un blackout al lato di destinazione del segnale. È comunque prevista l’installazione di batterie tampone per applicazioni sensibili.

Il sistema è perfettamente funzionante in caso di presenza di nebbia, pioggia, pulviscolo e particolato.

Un sistema elettrico “agile”

Nella vision di Emrod, l’elettricità senza fili è la tecnologia chiave per la completa transizione alle fonti energetiche rinnovabili. L’energia elettrica da fonti rinnovabili è spesso generata lontano da dove è necessaria. Questo impone l’utilizzo di sistemi di canalizzazione e indirizzamento oppure di grandi sistemi di accumulo.

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Nell’ipotesi di interruzioni inaspettate dell’erogazione di energia, un camion, come quello nella figura, potrebbe essere guidato nel raggio di un ripetitore per creare una connessione temporanea, senza fili, e ripristinare la distribuzione elettrica.

Elettricità wireless: il sogno di Tesla

Il primo esperimento di elettricità wireless fu condotto da Nikola Tesla nel 1899 a Colorado Springs.

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Oggi, Tesla, se fosse ancora vivo, avrebbe visto realizzarsi il suo sogno. Elettricità wireless funzionante e alla portata di tutti.

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Rosario Tolomeohttps://energycue.it
Laureato in Ingegneria Chimica. Ingegnere di processo e consulente prima, PhD Student in Industrial Engineering su veicoli elettrici e batterie ora. Autore su #EnergyCuE da Maggio 2019. Appassionato di tecnologia, scienza, Giappone, energia e sostenibilità a tutto tondo.