Hải quân Mỹ thử nghiệm truyền điện không dây từ khoảng cách hơn 1km, hiệu quả thu được cao đến bất ngờ

Vài ngày trước, Hải quân Mỹ vừa có một trong những màn trình diễn được xem như hấp dẫn nhất thế kỷ khi cho thấy tiềm năng của việc truyền năng lượng không dây. Phòng Thí nghiệm của Cơ quan này đã truyền không dây thành công 1,6 kW điện từ khoảng cách hơn 1km bằng vi sóng.

Ý tưởng về việc truyền điện không dây từ khoảng cách xa đã xuất hiện trong hơn một thế kỷ nay. Từ những năm 1970, công nghệ này đã phát triển tới mức trở thành một thành phần quan trọng trong đề xuất của nhà vật lý người Mỹ Gerald K. O'Neil về việc xây dựng trạm thu năng lượng mặt trời khổng lồ ngoài không gian và truyền về Trái Đất.

Điểm phát chùm tia mang năng lượng

Ý tưởng của nó rất đơn giản. Điện năng được chuyển thành sóng siêu ngắn và sau đó được hội tụ thành một chùm tia bắn vào bộ thu được gọi là ma trận ăng ten thu sóng. Nó là các phần tử rất đơn giản chứa ăng ten lưỡng cực với một diode thu phát sóng radio. Khi sóng siêu ngắn này đi tới ma trận ăng ten trên, các phần tử bên trong sẽ chuyển hóa nó thành dòng điện một chiều.

Nhưng điều đáng chú ý trong thử nghiệm trên là mức độ hiệu quả cao đến đáng ngạc nhiên của nó. Sử dụng chùm sóng siêu ngắn 10-GHz, dự án SCOPE-M (viết tắt của Safe and Continuous Power bEaming – Microwave) thiết lập việc truyền năng lượng giữa 2 địa điểm. Địa điểm đầu tiên là Cơ sở Nghiên cứu của Quân đội Mỹ Blossom Point, Maryland và địa điểm thứ hai là trạm Radar Hình ảnh Vệ tinh Băng thông Siêu rộng Haystack tại trường MIT ở Massachusetts.

Tần số này được các nhà khoa học lựa chọn là vì nó không chỉ giúp truyền năng lượng ngay trong lúc mưa lớn mà chỉ làm thất thoát điện năng ở mức dưới 5%, mà tần số này còn an toàn theo tiêu chuẩn quốc tế phù hợp với người, động vật và chim chóc. Điều này có nghĩa hệ thống không cần đến các bộ cắt sóng tự động được phát triển dành riêng cho các hệ thống dùng tia laser trước đây.

Cột thu năng lượng

Ma trận ăng ten thu chùm tia mang năng lượng tại Massachusetts

Tại địa điểm thử nghiệm ở Maryland, chùm tia hoạt động với hiệu suất lên đến 60%. Địa điểm thử nghiệm tại Massachusetts không đạt được mức năng lượng cao nhất, nhưng có mức năng lượng cao hơn trung bình, có nghĩa là nhiều năng lượng hơn được truyền đi.

Một ngày nào đó, công nghệ của SCOPE-M có thể được sử dụng để truyền năng lượng trên Trái Đất hoặc từ trạm điện mặt trời khổng lồ trên Quỹ đạo Trái Đất truyền về mạng lưới điện quốc gia liên tục 24 giờ mỗi ngày, 365 ngày mỗi năm. Tuy nhiên, một ứng dụng mà Bộ Quốc phòng Mỹ quan tâm vào ngay thời điểm này là dùng nó để truyền năng lượng trực tiếp cho binh lính trên chiến trường, loại bỏ sự cần thiết phải xây dựng hệ thống vận chuyển năng lượng ra chiến trường – vốn rất dễ bị tấn công.

Cho dù SCOPE-M chỉ là một liên kết truyền dẫn năng lượng trên mặt đất, nhưng nó là một bằng chứng tốt cho khả năng truyền tia năng lượng trong không gian. Lợi ích chủ yếu của việc truyền năng lượng từ không gian tới Trái đất dành cho Bộ Quốc phòng là giảm sự phụ thuộc vào việc cung cấp nhiên liệu cho binh lính, vốn rất dễ bị tấn công

Tham khảo NewAtlas