Un transmisor de potencia de microondas pudo transmitir 1,6 kW a través del aire a más de un kilómetro de distancia.

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Los ingenieros detrás del proyecto Scope-M ya se ven a sí mismos emitiendo energía solar a la Tierra directamente desde el espacio. Mientras esperaban que este potencial se hiciera un poco más lejos, lograron transmitir energía con una potencia de 1,6 kW a través del aire a un kilómetro de distancia.

El proyecto fue realizado por un equipo del Laboratorio de Investigación Naval del Ejército de EE. UU. y los resultados se publicaron en el Revista de microondas IEEE. El objetivo que les dio el Pentágono fue el siguiente: transmitir energía con una potencia de 1 kW a una distancia de un kilómetro por medio de un haz de microondas. Los investigadores afirman que el experimento superó sus expectativas, ya que se midió una potencia máxima de 1,6 kW, o un 60 % más que el objetivo. El equipo presenta este logro como « mayor demostración de transmisión de energía en casi 50 años «, de acuerdo con una declaración de la Marina de los EE.UU.

El proyecto se llama Transmisión de energía segura y continua – Microondas o SCOPE-M. Se basa en un principio que no es nuevo: la conversión de ondas electromagnéticas en corriente continua mediante antenas denominadas “rectenas”. Hace poco, varios proyectos se refieren al uso de las olas para transportar electricidad. La Marina de los EE. UU. también especifica que en la década de 1970 se llevó a cabo un experimento de una escala similar. Al establecer este objetivo, superamos todas las demostraciones menos una, que se remonta a 1975, con una enorme antena parabólica ubicada en California en las instalaciones Goldzone de la NASA y con un transmisor y un receptor mucho más grandes que los que usamos aquí. Entonces pudimos acercarnos a este registro con un transmisor mucho más pequeño, un receptor mucho más pequeño y una longitud de onda que tiene mucho más sentido. explica Paul Jaffe, uno de los investigadores involucrados en el proyecto.

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Les fréquences radio entre 1 et 10 GHz (la « fenêtre des micro-ondes ») sont les meilleures pour les télécommunications interstellaires. En effet, les fréquences plus basses sont contaminées par le bruit des électrons interstellaires émettant du rayonnement synchroton, tandis que les fréquences plus élevées sont absorbées par l’atmosphère terrestre. Dans la « fenêtre des micro-ondes », le rayonnement peut traverser la galaxie sans être notablement absorbé. Nichées au sein de cette fenêtre se situent les émissions de l’hydrogène neutre (la raie à 21 cm) et du radical OH, qui pourraient baliser des fréquences de communication interstellaire universellement reconnues. En ordonnée, l’intensité du bruit I ν [puissance reçue par unité de fréquence dans l’intervalle]. © Alain Jorissen/ULB

De hecho, los científicos optaron por utilizar una longitud de onda de 10 gigahercios. Esto pertenece a la ventana «microondas», que tiene varias ventajas en este tipo de configuración. » No desea utilizar una frecuencia demasiado alta porque podría comenzar a perder energía en la atmósfera. “, explica Christopher Rodenbeck, investigador principal. » 10 GHz es una excelente opción porque la tecnología de componentes es barata y madura. Incluso con fuertes lluvias, la pérdida de energía es inferior al 5% «. También tiene la ventaja de cumplir con los estándares internacionales de seguridad». Como ingenieros, desarrollamos sistemas que no excederán estos límites de seguridad. dice Paul Jaffe. » Eso significa que es seguro para pájaros, animales y personas. «.

¿Transmitiendo energía a la Tierra desde estaciones orbitales?

El funcionamiento de esta «transmisión inalámbrica» ​​de electricidad es el siguiente. La electricidad se convierte en microondas, que luego se enfocan a través de un haz estrecho en un receptor. Este receptor está formado por los llamados elementos rectena, que convierten las ondas de nuevo en corriente continua. « SCOPE-M consta de decenas de miles de antenas de banda X (nota: una banda de frecuencias en la región de radio de microondas del espectro electromagnético). Cada una de estas antenas está conectada a un pequeño diodo rectificador que convierte la potencia de microondas incidente en energía eléctrica directa. “, explican los investigadores.

El haz se probó en dos lugares diferentes, en Maryland y en Massachusetts, en el MIT. La tecnología, dicen los científicos, podría usarse algún día para transmitir energía a la Tierra o desde grandes plantas solares en órbita para suministrar electricidad a las redes nacionales las 24 horas del día, los 365 días del año. Sin embargo, una aplicación más inmediata sería transmitir energía directamente a las tropas en el campo, eliminando la necesidad de envíos de combustible vulnerables.

Fuente: Microondas Revista IEEE

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