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  • 告别有线充电嘅时代即将到来?

    转载:本文来自日经中文网 ,作者:三隅勇气,转载经授权发布。

    电力通过电线传输嘅常识被打破、电力喺空中四处飞翔嘅时代即将来临。如果能够接收“飞来”嘅电力,纯电动汽车(EV)就可以一直持续行驶,使用个人电脑时也唔必担心电量耗尽。因为智能手机没电而唔可以接电话嘅借口恐怕会再也行唔通嘎啦。有望实现呢种前景嘅系通过电波发送电力嘅无线输电技术。

    喺空中飞行嘅小型无人机运送物资时会消耗大量电力。据悉就算装上大型蓄电池,也只能持续飞行10~30分钟。每次更换电池都需要住陆。

    如果无人机能够喺空中飞行时充电,噉样就能一直保持工作状态。能将呢种理想变为现实嘅系使用微波来传输电力嘅技术。

    日本宇宙系统开发利用推进机构通过发射电波嘅天线发送‌1.6千瓦嘅电力,无人机获得‌60瓦,为内置电池补充电力,延长‌飞行时间。目前只能传输数个百分点嘅电力,距离24个钟头连续飞行还十分遥远。

    唔过,技术嘅新芽正喺度茁壮成长。采用另一种方式嘅近距离输电技术已经投入使用,剩系要将智能手机放喺充电器附近即可充电。如果进行接触,传输效率能达到近8成。

    如果能够随时随地供应电力,噉样社会将会发生巨大变化。无线输电就好比通过拍打水面产生嘅波纹来驱动远处嘅小型游艇玩具。人从设置喺街头嘅微波发生器旁边路过时,即可为随身携带嘅电子设备充电。咁样一来就唔再需要寻找能使用电源插座嘅咖啡馆。

    从电源中解放出来之后,以往嘅行动前提将会被打破,意识嘅变化会带来革新。纯电动汽车一直力争充电一次就能像汽油车那样长距离行驶,充电设备是其生命线。如果具备让电力喺空中传递嘅基础设施,汽车就唔再需要停靠至充电设备附近嘎啦。就算是近距离行驶汽车,都可以发挥竞争力。

    由于发明蓝色发光二极管(LED)而获得诺贝尔物理学奖嘅日本名古屋大学教授天野浩而家要展开微波输电嘅研究。天野浩预测话,喺唔远嘅将来“必须充电呢一想法将从人嘅脑海中消失”。

    无线输电也会对物联网构成东风。设喺工厂等嘅无数传感器如果分别安装电池,更换时需要耗费工夫。而如果采用无线输电,可以让全部传感器接收电波,迅速完成充电。庆应大学嘅三次仁教授成功实施‌用微波向6个带传感器嘅元件输送电力嘅实验。还确认喺约3米嘅距离下,元件可以双向通信。

    唔仅咁,连发电站嘅概念也会消失。这是因为只要利用飘浮喺太空嘅光伏电池发电,向地球输送即可。太空光伏发电嘅构想力争喺2050年前后实现,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)等展开研究。这是向太空发射长宽超过2公里嘅光伏面板并进行输电嘅宏大计划。虽然距离拉长,但无线输电嘅原理是相同嘅。

    另一方面,新时代也存喺隐忧。微波还用于微波炉加热食物。有声音担忧“从太空抵达地球嘅微波系咪会导致飞行嘅鸟被烤熟、或者房屋住火”。此外,系咪还会对地面嘅无线通信产生负面影响?

    针对“鸟被烤熟问题”,参同宇宙系统开发利用推进机构嘅无人机实验嘅京都大学教授筱原真毅明确表示否定。喺太空光伏发电当度,用于接受电力嘅面板也达到2.5公里左右,面积好大。筱原表示,“微波将朝住巨大嘅天线大面积分散传输。密度小,唔会出现能量过于集中而造成危险嘅情况”。

    但是,微波嘅频段附近仲有Wi-Fi使用嘅频段。出于对产生唔良影响嘅担忧,有可能围绕电力嘅输送方式产生争论。

    让电力飞行嘅想法有住悠耐历史,最早可追溯至1964年喺美国推进嘅微波相关实验。研究一度降温,但随住数字时代嘅到来,过去离唔开电源嘅人类再次开始将目光投向输电技术。

    告别有线充电嘅时代即将到来?

    东京都市大学嘅钙钛矿型太阳能电池能以约20%嘅效率将蓝色LED嘅光转换为电能

    除咗微波以外,东京都市大学正研究利用蓝色LED光输送电力嘅机制。新一代钙钛矿型太阳能电池照射蓝光后,会将其变为电力。当今时代,电力正试图飞离长期安居嘅电线。

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    2021-04-25 17:06:47

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