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Energia sem fio: marinha dos EUA envia 1 kW a uma distância de 1 km

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Um teste de transmissão de energia foi realizado recentemente nos EUA sem ajuda de fios ou qualquer outro meio, exceto uma antena, um receptor e o campo eletromagnético existente em nossa atmosfera. Uma equipe de pesquisadores enviou 1 quilowatt (kW) de energia elétrica a uma distância de 1 km, usando um feixe de micro-ondas.

O experimento foi o maior já realizado com esse tipo de tecnologia e usou dois transmissores diferentes: um no Campo de Pesquisa do Exército dos EUA em Blossom Point, Maryland e outro nas instalações do MIT, em Massachusetts. Essa foi a transmissão de energia por meio de micro-ondas mais significativa em quase 50 anos de pesquisa.

Transmissão de energia sem fio é um sonho relativamente antigo: a tecnologia começou a amadurecer ainda na década de 1970. A ideia é converter energia elétrica em micro-ondas e transmiti-la através do espaço com um feixe direcional, de uma antena para um painel receptor.

Antena transmissora de energia do projeto SCOPE-M, em Maryland (Imagem: Reprodução/Gayle Fullerton/Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA)
Antena transmissora de energia do projeto SCOPE-M, em Maryland (Imagem: Reprodução/Gayle Fullerton/Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA)

Em um projeto de demonstração de tecnologia, o U.S. Naval Research Laboratory (NRL) conseguiu enviar energia por duas antenas transmissoras diferentes. Batizado como SCOPE-M (sigla para Safe and Continuous Power bEaming — Microwave), o projeto foi financiado pelo Office of the Undersecretary of Defense for Research and Engineering’s Operational Energy Capability Improvement Fund.

O painel receptor do SCOPE-M possui dezenas de milhões de mini antenas, cada uma conectada a um pequeno diodo retificador que converte os sinais de micro-ondas incidentes em energia elétrica de corrente contínua. A frequência usada foi de 10 GHz, que funciona com componentes baratos e pode enfrentar chuvas fortes sem perder mais do que 5% da energia durante a transmissão.

Anteriormente, os pesquisadores tentaram a transmissão de energia através de um sistema semelhante, mas com feixes de laser. O problema é que foram necessários detectores de proximidades para interromper o laser sempre que animais e pessoas se aproximassem. Contudo, o feixe de micro-ondas em 10 GHz é seguro aos animais e seres humanos nas proximidades.

Nos testes com a antena transmissora de Maryland, o feixe micro-ondas operou com uma eficiência de 60%. O de Massachusetts não atingiu a mesma eficiência, mas teve um nível médio de potência mais alto — ou seja, mais energia foi coletada deste segundo feixe.

Os receptores, a 1 km de distância das antenas transmissoras (Imagem: Reprodução/Gayle Fullerton/Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA)
Os receptores, a 1 km de distância das antenas transmissoras (Imagem: Reprodução/Gayle Fullerton/Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA)

Embora a transmissão sem fios tenha como objetivo, a princípio, abastecer tropas distantes das fontes convencionais de energia, existe a possibilidade de uma implementação no futuro para coletar energia solar produzida no espaço. Com transmissores instalados em satélites, poderíamos receber os feixes em micro-ondas e convertê-los em energia para alimentar a Terra continuamente.

Atualmente, nenhuma outra tecnologia pode fornecer energia limpa 24 horas por dia, 365 dias por ano. Mas a transmissão de energia dos painéis solares por antenas de micro-ondas poderia realizar essa façanha, pela primeira vez.

Fonte: Canaltech

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