Energia: Marinha dos EUA teletransportou 1,6 kW de potência através de microondas

Será que é possível enviar energia do ponto A até ao ponto B sem usar fios? É uma ideia que não é nova, já em 2019 os EUA apresentaram um projeto para enviar energia solar do espaço para a Terra. Agora, uma equipa de investigadores do Naval Research Laboratory dos EUA (NRL) demonstrou com sucesso a transmissão de energia sem fio a uma distância de um quilómetro.

Esta tecnologia pode ser muito importante para fornecer energia a locais onde não existe qualquer infraestrutura. Ou até na frente de batalha, para abastecer os carros de combate.

Energia wireless? Sim, existe!

A ideia de irradiar energia sem fio existe há décadas, mas ganha força novamente à medida que a humanidade procura mudar as suas formas de aproveitar a energia.

Embora o conceito de estabelecer parques solares noutros planetas e enviar energia de volta para a Terra ainda esteja longe da realidade, os militares dos EUA podem garantir a segurança energética das suas tropas, pois procuram reduzir a sua dependência de combustíveis fósseis.

Projeto SCOPE-M

Tendo em mente o interesse dos militares americanos, o Gabinete do Subsecretário da Defesa para a Investigação e Engenharia financiou um projeto na NRL para testar uma transferência ponto-a-ponto de energia elétrica utilizando microondas, e chamou-lhe "Safe and COntinuous Power bEaming - Microwave (SCOPE-M)".

Dentro de 12 meses após o início do projeto, a equipa de investigadores do NRL demonstrou uma aplicação terrestre da tecnologia, irradiando energia não só em um, mas em dois locais. Um no Campo de Investigação do Exército dos EUA em Maryland, e o outro no transmissor de radar de imagem por satélite Haystack Ultrawideband (HUSIR) no Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Ambas as instalações utilizaram o feixe de microondas 10 GigaHertz, uma vez que a tecnologia é bem conhecida por ser segura para humanos, animais, incluindo aves e, no entanto, pouco dispendiosa de operar.

Segundo Paul Jaffe, da Power Beaming e Space Solar Lead, durante experiências anteriores com alimentação por laser, os engenheiros tiveram de construir sistemas que impediriam os feixes de transmitir se algo se cruzasse no seu caminho. Contudo, dado que a densidade de potência na frequência de 10 GHz era intrinsecamente segura, tais sistemas não eram necessários no projeto SCOPE-M.

Como foi possível esta transmissão de energia?

O princípio utilizado para transmitir eletricidade é simples. A eletricidade é primeiro convertida em microondas e depois transmitida como um feixe apertado na direção do recetor, que está equipado com uma "rectena" ou antena retificadora. Nos sistemas de transmissão de energia sem fios, uma rectena é uma antena com um díodo retificador que pode converter energia eletromagnética em corrente contínua.

Ao instalar estes sistemas, a equipa da NRL foi bem sucedida na transmissão de energia sem fios em ambos os locais. Em Maryland, os investigadores conseguiram transmitir 1,6 kW de energia, bem acima do seu objetivo de 60%. No MIT, embora a equipa não tenha conseguido gerir a mesma potência de pico, a potência média transmitida foi superior, resultando na entrega de mais energia.

Embora o SCOPE-M fosse uma ligação de teletransmissão de energia terrestre, foi uma boa prova de conceito para uma ligação de teletransmissão de energia espacial. O principal benefício do teletransporte de energia espacial para a Terra para o DOD, é mitigar a dependência do fornecimento de combustível às tropas, que podem ser vulneráveis a ataques.

Disse Brian Tierney, engenheiro de eletrónica do projeto.

Em resumo, este projeto poderá ajudar a enviar energia para a frente de combate por forma a não serem necessárias outras formas de reabastecer. Num futuro longínquo, a técnica irá permitir captar energia solar nos vários planetas do sistema solar e enviar essa energia para a Terra. Pode parecer ficção, certo? Mas o princípio está encontrado.