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Energie, Technik

Emrod ist dabei, die drahtlose Fernstromübertragung zu testen

Jahrzehnte nach Teslas ersten Experimenten ist Emrod dabei, die drahtlose Energieübertragung über große Entfernungen zu testen

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August 31 2020
Gianluca RiccioGianluca Riccio
⚪ 6 Minuten

Ein berühmtes, ikonisches Bild des großen Erfinders Nikola Tesla zeigt ihn beiläufig auf einem Stuhl sitzend, mit gekreuzten Beinen, Notizen machend, ohne die Fülle künstlicher Blitze zu bemerken, die nur wenige Meter von ihm entfernt die Luft durchdringen. Kostenlose drahtlose Energieübertragung. Heute sprechen wir darüber.

Emrod, drahtlose Energieübertragung
Nikola Tesla Wardenclyffe

Jahrzehnte vor Emrod waren Tesla und Elektrizität wie ein altes Ehepaar. Seine Experimente in Colorado mit dem Wardenclyffe-Turm inspirierten ihn zu einem der kühnsten Vorschläge: Versorgen Sie die Welt mit drahtloser Energieübertragung. Teslas Antenne machte Schlagzeilen mit ihren Plänen für ein „weltweites drahtloses Energiesystem“ und erhielt von JP Morgan die Finanzierung, um den ersten von mehreren riesigen Sendemasten zu bauen und Strom drahtlos zu übertragen.

Und dann nichts mehr

Bis JP Morgan realisierte, dass Tesla diese drahtlose Energie völlig kostenlos zur Verfügung stellen wollte. In Teslas Turm ging es nicht nur um drahtlose Energieübertragung. Er strebte nach freier Energie für den Planeten.

An diesem Punkt wurde Teslas Traum von drahtloser Energie in der Wiege erstickt. JP Morgan stornierte weitere Finanzierungen. Der Wardenclyffe Tower wurde abgerissen. Als Tesla starb, taten die Mysterien und Zweifel am Erfolg der drahtlosen Energieübertragung ein Übriges. Tschüss Strom von der Erde.

In der Zwischenzeit verfolgte ein anderer Erfinder, Guglielmo Marconi, einen parallelen Traum, der vielleicht von Tesla selbst vorweggenommen wurde. Ein Traum, der viel größeren Erfolg hatte: die drahtlose Übertragung von Informationen über Funkwellen. Die heutige Welt ist natürlich mit drahtlosen Informationen überflutet, und das Wort „drahtlos“ ist auf der Tagesordnung.

Der Artikel wird nach den verwandten Links fortgesetzt

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Heute, wenn das neuseeländische Startup Emrod werden gute Dinge tun, könnten Tesla und Marconis Träume verschmelzen.

Das Unternehmen baut ein System, um Energie drahtlos über große Entfernungen zu übertragen. Früher in diesem Monat (Ich habe hier darüber gesprochen) Emrod hat von Powerco, Neuseelands zweitgrößtem Energieversorger, Finanzmittel erhalten, um einen Test seines Systems in einem netzgekoppelten kommerziellen Kraftwerk durchzuführen.

Das Unternehmen hofft, netzferne Energie in Gemeinden zu bringen oder Strom aus entfernten erneuerbaren Quellen wie Offshore-Windparks zu übertragen. WLAN und Ökostrom.

Wie die drahtlose Energie von Emrod funktioniert

Emrod, drahtlose Fernübertragung

Das System besteht aus vier Komponenten: eine Stromquelle, eine Sendeantenne, mehrere (oder mehr) Senderelais und eine Rectenna.

Zunächst wandelt die Sendeantenne Strom in Mikrowellenenergie um. Eine elektromagnetische Welle, genau wie Marconis Radiowellen, nur etwas energiereicher, und fokussiert sie in einem zylindrischen Strahl.

Der Mikrowellenstrahl wird durch eine Reihe von Relais gesendet, bis er auf die Rectenna trifft, die ihn wieder in Elektrizität umwandelt.

Was ist, wenn Sie diesen Strahl bekommen?

Um die Sicherheit zu gewährleisten, verwendet Emrod Energie im Bereich Industrie, Wissenschaft und Medizin (ISM) und hält die Leistungsdichte niedrig. "Es kommt nicht nur darauf an, wie viel Strom Sie liefern, sondern wie viel Strom Sie pro Quadratmeter liefern", sagt der Gründer von Emrod, Greg Kuschnir. „Die Dichte, die wir verwenden, ist relativ niedrig. Im Moment entspricht sie in etwa der Mittagssonne, etwa 1 kW pro Quadratmeter.“

Aber wenn es wie beabsichtigt funktioniert, wird der Strahl niemals mit etwas anderem als Luft in Berührung kommen.

Der Strahl stoppt, wenn er auf Hindernisse stößt

Das System verwendet ein Lasernetzwerk, das den Strahl umgibt, um Hindernisse wie einen Vogel oder eine Person zu erkennen, und stoppt automatisch die Übertragung, bis sich das Hindernis bewegt hat.

Die Technologie (drahtlose Energieübertragung über Mikrowellen) gibt es schon seit Jahrzehnten. Aber um es wirtschaftlich rentabel zu machen, müssen Energieverluste minimiert werden. Kushnir sagte, die in den letzten Jahren entwickelten Metamaterialien hätten den Unterschied gemacht.

Der Vorteil von Metamaterialien

Das Unternehmen verwendet Metamaterialien, um den Mikrowellenstrahl effizienter wieder in Strom umzuwandeln. Die Relais, die wie "Linsen" sind, die den Strahl über die Sichtlinie hinaus verlängern und ihn neu fokussieren, sind nahezu verlustfrei. Die meisten Verluste entstehen laut Kushnir auf der anderen Seite, wo der Strom in Mikrowellenenergie umgewandelt wird. Insgesamt sagt er, der Systemwirkungsgrad beträgt ca. 70 %, die in einigen Bereichen wirtschaftlich nachhaltig ist, die das Unternehmen vorerst anstrebt.

Wir sehen in naher Zukunft keine Situation, in der wir sagen könnten, dass alle Kupferkabel durch drahtlose ersetzt werden können. Das System wird niedrigere Wirkungsgrade haben. Es geht nicht darum, die gesamte Infrastruktur zu ersetzen, sondern sie dort zu erweitern, wo es sinnvoll ist

Greg Kuschnir

Ein Test in der realen Welt

Der Prototyp des Unternehmens kann derzeit einige Watt Leistung über eine Entfernung von etwa 130 Metern senden. Emrod arbeitet derzeit an einer größeren Version, die einige Kilowatt übertragen kann. Das neue System soll im Oktober an Powerco geliefert, einige Monate im Labor getestet und dann, wenn alles nach Plan läuft, im Feld getestet werden.

Die Tests zielen darauf ab zu validieren, wie viel drahtlose Energie das System über welche Entfernung übertragen kann.

Drahtlose Fernstromübertragung von Emrod
Eine Rectenna

Obwohl das aktuelle Modell bescheiden ist, ist Kushnir sicher, dass es sich verbessern wird. „Wir können genau dieselbe Technologie verwenden, um 100-mal mehr drahtlose Energie über viel größere Entfernungen zu übertragen“, sagte er in einer Pressemitteilung. "Systeme mit Emrod-Technologie können jede Menge Strom übertragen."

Ray Simkin, Chief Scientific Officer von Emrod, sagte, das Unternehmen prüfe auch die Möglichkeit, Energie durch 30 Kilometer Wasser vom neuseeländischen Festland nach Stewart Island zu übertragen. Er sagte, das System könne bis zu 60 Prozent eines U-Boot-Kabels kosten.

Letztendlich kann die Technologie dazu beitragen, ländliche Gebiete drahtlos mit Strom zu versorgen oder Strom von Offshore-Windparks zu übertragen. In beiden Fällen ist es teuer, eine physische Infrastruktur für die Stromversorgung des Netzes aufzubauen.

In anderen Fällen, beispielsweise in Nationalparks, kann ein drahtloser Übertragungsmodus weniger Auswirkungen auf die Umwelt haben und weniger Wartung erfordern. Oder es könnte verwendet werden, um nach Naturkatastrophen, bei denen die physische Infrastruktur beschädigt wurde, Strom bereitzustellen.

Letztlich ist Emrods „weltweites drahtloses System“ von Tesla nicht, auch weil es Geld kosten wird.

Aber es könnte drahtlose Energie über große Entfernungen in nicht allzu ferner Zukunft zu einer kommerziellen Realität machen.

Stichworte: Emrodelektrische EnergieDrahtlose EnergieWiTricity

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