لماذا لا يوجد لدينا كهرباء لاسلكية؟

ألن يكون رائعًا إذا تمكنا من التخلص من الشبكة الواسعة من الأسلاك، الكبيرة والصغيرة، التي تربط الأجهزة الإلكترونية التي تشغل عالمنا بمحطات توليد الكهرباء؟

في الواقع، لدينا كهرباء لاسلكية. لكنها محدودة. في الوقت الحالي، على الأقل، إنها قابلة للتطبيق تجاريًا فقط على مسافات قصيرة (من المليمترات إلى الأمتار). قبل أن نصل إلى ذلك، دعنا نعود بالزمن إلى الوراء أكثر من مائة عام، إلى رجل يحلم بنقل الكهرباء لاسلكيًا في جميع أنحاء العالم: نيكولا تيسلا

هناك قائمة طويلة من التقنيات المنسوبة إلى Tesla وأبحاثه: الراديو، والأشعة السينية، وأجهزة التحكم عن بعد، والمحركات الكهربائية، على سبيل المثال لا الحصر. لكن أحد أكبر طموحاته لم يتحقق أبدًا: نقل الكهرباء حول العالم بدون أسلاك.

دارت تجاربه الأولى حول إرسال الكهرباء عبر موجات الهواء. لكن هذه التجارب يمكنها فقط إرسال الطاقة لمسافة قصيرة. ثم جاءت فكرة تسلا: هل سيكون الاتصال أقوى إذا مر عبر الأرض بدلًا من الهواء؟

كانت هذه نظريته الأساسية: أرسل الكهرباء إلى عمق الأرض واستخدم الأرض مثل موصل عملاق. يمكن للكهرباء أن تتحرك لمئات الأميال دون انقطاع، ويمكن لأي شخص لديه جهاز استقبال الوصول إليها، وفقًا لنظرية تسلا.

في حديث لنيكولا تيسلا مع المجلة الامريكية (أبريل 1921)

«يمكن أن تنتقل الطاقة، ولن يتم نقلها في أي وقت بعيد، بدون أسلاك، لجميع الاستخدامات التجارية، مثل إضاءة المنازل وقيادة الطائرات. لقد اكتشفت المبادئ الأساسية، ولم يتبق سوى تطويرها تجاريًا. عندما يتم ذلك، ستكون قادرًا على الذهاب إلى أي مكان في العالم – إلى قمة الجبل المطل على مزرعتك أو القطب الشمالي أو الصحراء – وإعداد القليل من المعدات التي ستمنحك الحرارة للطهي والضوء للقراءة. سيتم حمل هذه المعدات في حقيبة ليست بحجم الحقيبة العادية. في السنوات القادمة، ستكون الأضواء اللاسلكية شائعة في المزارع مثل المصابيح الكهربائية العادية في مدننا هذه الأيام».

قال مارك سيفر، مؤلف كتاب «Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla»، إنه حتى يومنا هذا، لا أحد متأكد من أن خطة Tesla كانت ستنجح. في عام 1917 تراجع شريك تسلا التجاري، جي بي مورجان، عن مشروع «Wardenclyffe». أفلس تسلا في النهاية وتم هدم «Wardenclyffe» وأضاف سيفر أن فكرته عن استخدام الأرض لإرسال الكهرباء لمسافات طويلة لم يتم اختبارها بدقة، ويشكك مهندسو الكهرباء في نجاحها.

لكن أبحاث تسلا أثرت في الطرق التي نرسل بها الكهرباء بدون أسلاك اليوم. منذ أيام تسلا، عرفنا أنه من الممكن إرسال الكهرباء لاسلكيًا من خلال الحث المغناطيسي. أو على وجه الدقة، استخدام مجال مغناطيسي لتوليد تيار كهربائي. ونحن نستخدم بالفعل هذا النوع من الشحن في فرشاة الأسنان الكهربائية والشحن بين الهواتف الذكية لاسلكيًّا.

في الوقت الحالي قام البروفيسور مارين بقيادة فريق من معهد ماساتشوستس MIT للتكنولوجيا، بنقل الطاقة الكهربائية (60 وات) بين ملفين على بعد أكثر من مترين من خلال مجال كهرومغناطيسي غير إشعاعي لا يتداخل مع إشارات التلفزيون أو الراديو أو Wi-Fi.

يعمل الحقل عادة عند 50 أو 60 هرتز. المشكلة الرئيسية هي الاحتمال للتأثير على صحة الإنسان. لكن الشيء الجيد هو أن جميع المواد تقريبًا التي تشكل جسم الإنسان غير مغناطيسية، لذا لا يمكن التفاعل معها. على سبيل المثال فإن المجال المغناطيسي الموجود في للعديد من سيارات تسلا هو مثل ذاك الموجود في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي الحديث وهذا النوع من المجال المغناطيسي آمن تمامًا للناس.

يتوقع الباحثون أنه في المستقبل سيكون هناك جهاز إرسال داخل المنزل سوف ينقل الطاقة إلى جميع الأجهزة المنزلية مثل التلفزيون، الكمبيوتر المحمول، المصباح،الثلاجة، الهاتف المحمول… إلخ.

جهاز الإرسال ينقل الطاقة وستتلقى جميع الأجهزة هذه الطاقة من خلال أجهزة الاستقبال المثبتة في الداخل في جميع الأجهزة.

أيضًا فإن شحن السيارة الكهربائية لاسلكيًا في الطريق، هي إحدى الأفكار التي يجري العمل عليها حاليًّا حيث يتوقع مستقبلًا انه لن تكون هناك حاجة للتوقف وشحن المركبات الكهربائية، حيث يمكن أن يتم الشحن في الطريق، وأجري العديد من البحوث حاليًّا حول نقل الطاقة لاسلكيا من مصدر ثابت إلى مستلم متحرك.

على الرغم من تطوير العديد من تقنيات نقل الطاقة اللاسلكية حتى الآن، إلا أنه لم يتم تسويقها بعد. في الماضي، استخدمت بعض الدراسات الموجات الدقيقة عند 5.8 جيجا هرتز لنقل قوى كبيرة من عدة عشرات من واط أو أكثر؛ ومع ذلك، لم يتم تسويقها بشكل نشط بعد بسبب الخوف من تأثيرها في جسم الإنسان .

لكن لا يزال حلم تسلا لنقل الطاقة لاسلكيًّا في جميع أنحاء العالم على قيد الحياة. تعمل وكالة الفضاء اليابانية على تطوير قمر صناعي شمسي يعمل على إعادة إرسال الطاقة إلى الأرض باستخدام الموجات الدقيقة. هدفهم هو إنشاء أول محطة طاقة شمسية تدور في المدار وافتتاحها عام 2031 في الوقت المناسب تمامًا لميلاد تسلا الـ 175.

هذا المقال يعبر عن رأي كاتبه ولا يعبر بالضرورة عن ساسة بوست

عرض التعليقات
تحميل المزيد