انتقال برق بی‌سیم چیست؟ آینده انتقال انرژی با القای الکترومغناطیسی!

این فناوری ده‌ها سال است که وجود داشته است، اما اخیراً به دلیل افزایش وسایل نقلیه الکتریکی، دستگاه‌های تلفن همراه و تقاضای فزاینده برای منابع انرژی تجدید پذیر توجه بیش‌تری را به خود جلب کرده است.

مفهوم برق بی‌سیم به قرن نوزدهم برمی‌گردد، زمانی که نیکولا تسلا برای اولین بار ایده انتقال نیرو بدون سیم را مطرح کرد. با این حال، تا چند دهه گذشته بود که این فناوری به اندازه کافی پیشرفت کرد تا آن را به گزینه‌ای مناسب برای استفاده تجاری تبدیل کند.

برق بی‌سیم چگونه کار می‌کند؟

برق بی‌سیم بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کند که شامل انتقال انرژی بین دو جسم از طریق یک میدان مغناطیسی است. یک منبع انرژی، مانند یک پد شارژ، یک میدان الکترومغناطیسی تولید می‌کند که توسط یک دستگاه گیرنده، مانند گوشی هوشمند یا ماشین الکتریکی دریافت می‌شود.

انتقال نیرو زمانی اتفاق می‌افتد که دو دستگاه در محدوده همدیگر (معمولاً بین چند میلی‌متر تا چند سانتی‌متر) قرار بگیرند. دستگاه گیرنده دارای سیم پیچی است که به باتری یا سایر سیستم‌های الکتریکی متصل می‌شود. میدان الکترومغناطیسی روی این سیم پیچ تاثیر می‌گذارد و سپس به انرژی الکتریکی برای تغذیه دستگاه تبدیل می‌شود.

انواع انتقال برق بی‌سیم

دو نوع اصلی انتقال برق بی‌سیم وجود دارد: میدان نزدیک و میدان دور.

انتقال برق بی‌سیم میدان نزدیک

این سیستم برای شارژ دستگاه‌ها در فواصل کوتاه استفاده می‌شود و معمولاً در پدهای شارژ گوشی‌های هوشمند، ساعت‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های کوچک استفاده می‌شود.

انتقال برق بی‌سیم میدان دور

این سیستم برای انتقال نیرو در فواصل طولانی‌تر، بین شبکه‌های برق یا از یک ایستگاه برق به یک مکان دور استفاده می‌شود. این نوع انتقال برق بی‌سیم هنوز در مرحله آزمایشی است و هنوز به طور گسترده برای استفاده تجاری مورد استفاده قرار نگرفته است.

مزایای برق بی‌سیم

برق بی‌سیم مزایای زیادی نسبت به انتقال برق با سیم سنتی دارد، از جمله:

راحتی:

با برق بی‌سیم، می‌توانید دستگاه‌های خود را بدون نیاز به اتصال به برق شارژ کنید، که می‌تواند به ویژه برای دستگاه‌های تلفن همراه و وسایل نقلیه الکتریکی مفید باشد.

ایمنی:

این سیستم نیاز به اتصالات فیزیکی را از بین می‌برد که خطر برق گرفتگی و آتش سوزی را کاهش می‌دهد.

کارایی:

انتقال برق از طریق این سیستم می‌تواند کارآمدتر از انتقال برق با سیم سنتی باشد، زیرا میزان انرژی از دست رفته از طریق مقاومت در سیم‌ها و سایر اجزا را کاهش می‌دهد.

پایداری:

نیروی بی‌سیم را می‌توان با منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و باد تولید کرد که می‌تواند به کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی کمک کند.

معایب برق بی‌سیم

در حالی که برق بی‌سیم دارای مزایای بسیاری است، چالش‌های متعددی نیز وجود دارد که باید قبل از اینکه به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد، آن‌ها را مورد بررسی قرار داد:

هزینه:

سیستم‌های انتقال برق بی‌سیم می‌توانند گران‌تر از سیستم‌های انتقال برق سنتی و با سیم باشند. (به ویژه برای انتقال در فواصل طولانی)

سازگاری:

همه دستگاه‌ها با این سیستم سازگار نیستند و استانداردهای مختلف این سیستم می‌تواند مشکلاتی را برای انواع دستگاه‌ها ایجاد کند.

ایمنی:

در حالی که برق بی‌سیم خطر شوک الکتریکی و آتش‌سوزی مرتبط با اتصالات فیزیکی را از بین می‌برد، هنوز نگرانی‌های ایمنی بالقوه مرتبط با میدان‌های الکترومغناطیسی و تشعشعات وجود دارد.

کشورهای پیشرو در برق بی‌سیم

چند کشور در خط مقدم تحقیق، توسعه و اجرای فناوری انتقال برق بی‌سیم قرار دارند. در ادامه چند کشور پیشرو در استفاده از این سیستم را بررسی می‌کنیم:

ایالات متحده آمریکا:

ایالات متحده یک کشور اصلی در توسعه فناوری انتقال انرژی بی‌سیم است و شرکت‌هایی مانند Qualcomm، WiTricity و Energous در این صنعت پیشرو هستند. این کشور همچنین دارای چندین مؤسسه تحقیقاتی و دانشگاه است که در حال کار بر روی پیشرفت این فناوری هستند.

کره جنوبی:

کره جنوبی یکی دیگر از کشورهایی است که در فناوری انتقال انرژی بی‌سیم پیشتاز است و شرکت‌هایی مانند سامسونگ و ال‌جی، سرمایه‌گذاری زیادی را در تحقیق و توسعه این فناوری دارند. این کشور همچنین زیرساخت‌های شارژ بی‌سیم را در فضاهای عمومی مانند کافی‌شاپ‌ها، فرودگاه‌ها و هتل‌ها اجرا کرده است.

ژاپن:

ژاپن که همیشه به حرکت به سمت فناوری‌های جدید معروف است و چندین سال است که روی فناوری انتقال برق بی‌سیم سرمایه‌گذاری کرده است. شرکت‌هایی مانند Murata Manufacturing و Rohm Semiconductor در حال کار بر روی توسعه سیستم‌های انتقال انرژی بی‌سیم برای طیف گسترده‌ای از کاربردها هستند.

چین:

چین همچنین یکی از اصلی‌ترین کشورها در توسعه و اجرای فناوری انتقال انرژی بی سیم است و شرکت‌هایی مانند شیائومی، اوپو و هوآوی روی این فناوری سرمایه گذاری می‌کنند. این کشور همچنین دارای چندین مؤسسه تحقیقاتی و دانشگاه است که در حال کار بر روی پیشرفت این فناوری هستند.

به طور کلی، در حالی که استفاده از فناوری انتقال انرژی بی سیم هنوز در مراحل اولیه خود است، چندین کشور در سراسر جهان هستند که روی این فناوری سرمایه گذاری می‌کنند و تلاش می‌کنند تا آن را در طیف گسترده‌ای از کاربردها به مصرف کنندگان برسانند.

نتیجه

برق بی سیم این پتانسیل را دارد که روش انتقال و استفاده از انرژی را متحول کند. در حالی که این فناوری هنوز در مراحل اولیه خود است، در حال حاضر مزایای زیادی نسبت به انتقال برق با سیم سنتی نشان داده است.

همانطور که این فناوری به تکامل و بهبود ادامه می‌دهد، می‌توان انتظار داشت که استفاده گسترده‌تر از این سیستم برای طیف وسیعی از برنامه‌ها، از دستگاه‌های موبایل گرفته تا خودروهای الکتریکی و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر را شاهد باشیم.

به نظر شما آیا باز هم در آینده با دکل‌های برق، کابل‌ها و سیم‌ها سر و کار داریم؟ سیستم انتقال انرژی آینده چطور است؟ شما می‌توانید نظرات خود را درباره آینده سیستم انرژی جهان و برق با ما به اشتراک بگذارید.