Transmisión Inalámbrica de Energía Eléctrica

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¿Qué es la Transmisión Inalámbrica de Energía ?

La transmisión de energía inalámbrica se inventó hace más 100 años y consiste en la distribución de energía sin utilizar un soporte material (cables) para ello.

Nikola Tesla, gran inventor pobremente reconocido, la desarrolló, inventó y patentó en 1891, el circuito de bobina que lleva su nombre. Variaciones en el flujo del campo magnético permiten transportar la electricidad sin ningún medio.

¿Cómo funciona?

Una de las formas más sencillas de transmitir energía de un sitio a otro es mediante el acoplamiento inductivo estándar, utilizado por teléfonos, alfombrillas de carga y cepillos eléctricos.

Al conectar el equipo a una corriente eléctrica se genera en la bobina de transmisión un campo magnético que pasa a través de la otra bobina situada en el equipo al que queremos transmitir la corriente de forma inalámbrica.

La bobina de recepción convierte el campo magnético en corriente eléctrica.

Esta forma de acoplamiento inductivo se utiliza de forma eficaz en fuentes de energía de baja frecuencia. Logra alto rendimiento con baja potencia.

Otra forma sencilla de transmitir la energía es la inducción resonante, utilizada en televisores y portátiles.

En el emisor la energía oscila entre un campo eléctrico en el capacitor y el campo magnético en la bobina. La resonancia se utiliza para aumentar la distancia a la que podemos transmitir la energía en forma de electricidad siendo eficientes. Es posible para distancias de 2 – 3 metros. Utiliza igualmente dos bobinas que resuenan a la misma frecuencia. La electricidad se transmite entre dos bobinas resonantes

Futuras Aplicaciones

Hay un creciente interés en la electricidad inalámbrica en cualquiera de sus formatos, desde su en tiendas u otros lugares donde se puedan cargar los dispositivos móviles, para dar más visibilidad a los productos en los estantes.

Su aplicación en casa donde en una habitación se da energía a los electrodomésticos. La utilización de alfombrillas o mesas para la recarga de los teléfonos móviles, tabletas, etc. Estos sistemas son para cortas distancias.

Si bien, cuando queremos transmitir la energía a grandes distancias es necesario convertir la energía solar en radiación electromagnética en forma de luz (laser infrarrojo de alta potencia) o en forma de microondas, por ejemplo. Es necesario transformarla a longitudes de onda que no se vean afectadas por la atmósfera terrestre.

En la transmisión de energía desde el espacio se usarían (todavía no existe) paneles solares donde la radiación solar es un 35% superior a la terrestre. Estos paneles transforman la energía del Sol en energía eléctrica, la cual se transforma en energía de microondas de baja intensidad y es enviada a la Tierra donde una antena de rectificación (rectenna) la recoge y la vuelve a transformar en electricidad.

En 1968 el estadounidense Peter Glaser introdujo el concepto de energía solar espacial. Propuso un gran sistema de satélites receptores de la luz del sol en una órbita geoestacionaria (situada a 36.000 km del ecuador) y su conversión y posterior transmisión a grandes antenas receptoras (rectennas) situadas en la Tierra.

Después de la crisis del petróleo de los años 70, el Departamento de Energía de los Estados Unidos y la NASA iniciaron el estudio del concepto de energía solar en el espacio. En 1979 propusieron una flota de satélites en órbita geoestacionaria, cada uno de los cuales mediría 5 x 10 km y produciría entre 5 y 10 GW. La construcción implicaba la creación de una gran factoría espacial donde trabajarían continuamente cientos de astronautas. A mediados de los 80, con el petróleo de nuevo en precios bajos, el programa completo de energía solar espacial fue cancelado.

Entre 1995 y 1997 la NASA retomó el tema y lanzó un nuevo estudio sobre la energía solar espacial, la nueva prospección tecnológica les mostró que muchas de las tecnologías implicadas habían experimentado grandes avances desde la década anterior. Se propusieron nuevos conceptos de satélites de capacidad más reducida como la "Torre Solar" (100 a 400 MW) o de diseño modular como el "Disco Solar". En 1998 realizó otro estudio para definir el concepto de energía solar espacial identificando tanto los conceptos económicamente viables como los posibles riesgos.

En 1999 la NASA lanzó su “Programa exploratorio de investigación y tecnología sobre energía solar espacial” (del inglés Space Solar Power Exploratory Research and Technology program, SERT) con los objetivos de crear diseños para determinados conceptos de ensayo de vuelo, evaluar la viabilidad técnica, el diseño y los requisitos necesarios, crear diseños conceptuales de subsistemas que harían uso de esta tecnología para la mejora de futuras aplicaciones terrestres y espaciales, crear un plan preliminar de acción para los EE. UU. (y socios internacionales) para acometer una iniciativa tecnológica ambiciosa y crear hojas de ruta para el desarrollo tecnológico así como experimentos sobre componentes críticos de la energía solar espacial.

El estudio de viabilidad del concepto de energía solar espacial concluyó que se trata de una opción a considerar porque posee ventajas medioambientales en comparación con otras soluciones alternativas y las inversiones necesarias no representan el coste incalculable que podría haberse imaginado a priori. Según el estudio, la viabilidad económica de los sistemas de energía solar espacial dependerá del desarrollo de nuevas tecnologías, especialmente de la posibilidad de acceder al espacio a un coste reducido.

El principal problema de estas tecnologías sigue siendo el elevado coste de poner en órbita el material. También un hándicap son las perdidas energéticas por absorción del entrono en forma de calor y por la dispersión a lo largo de la trayectoria.

Los retos tecnológicos son elevados: componentes que soporten elevadas temperaturas, mayor eficiente en la transmisión, sistemas espaciales de bajo coste incluido los sistemas para poner en órbita.

Si bien la tecnología es considerada como fundamental para la industrialización del espacio, para la exploración interplanetaria.

¿Será posible utilizar la energía que se pierde en el espacio de forma eficiente y barata?

Una civilización avanzada debería de poder desarrollar esta tecnología.

¿Puede ser una forma de buscar civilizaciones extraterrestres?

Nuestro pequeño homenaje a una visionario : Nikola Tesla inventor de la Witricidad

El mundo actual debe mucho a Nikola Tesla , posiblemente es el más grande inventor del siglo XX. De origen Servios, nacido en 1856 en Smilijan. Nikola se plantó en Nueva York con 28 años, llevaba en su bolsillo con una carta de recomendación dirigida a Thomas Alva Edison, el padre de la bombilla, del teléfono, del micrófono, del fonógrafo, etc.. Tesla venía de trabajar la Continental Edison en su sede de París, la compañía del inventor norteamericano.Se presentó en el despacho de Edison, su futuro jefe, y salió con un puesto de trabajo. Pero entre ambos no hubo “química”.

El motivo de la desconfianza de Edison se debía a que el americano , en aquel momento, defendía un modelo de negocio basado en la energía eléctrica continua. Edison buscaba inversores para implantar su sistema de distribución eléctrica en Manhattan . Este inversión se puso en marcha en 1882 y estaba basada en corriente continua de 110 voltios .

Tesla, defendía el sistema de distribución basado en la energía corriente alterna; sistema mucho más eficiente que el modelo de corriente continua de Edison. Esta pugna entre Nikola y Thomas se denominó «la guerra de las corrientesFinalmente Ganó Tesla y es el modelo implantado universalmente como sistema de distribución de potencia eléctrica.

Tesla abandonó la compañía de Edison y se marcho a Massachusetts a trabajar con George Westinghouse, que tenía gran interés en crear una pequeña red eléctrica , basada en la corriente alterna

Su mayor aportación a la tecnología fue desarrollar un sistema de distribución de potencia eléctrica en forma de corriente alterna incluyendo el sistema polifásico. El motor de inducción, inventado y patentado por Tesla, era esa clave de esta nueva tecnología . Westinghouse pagó a Tesla 60.000 dólares por la compra de 40 patentes; cinco mil en metálico y el resto en acciones de su compañía; pero la parte variable del salario iba a ser interesante: Tesla recibiría 3 dólares por cada KW de potencia instalado y vendido . Pero cuando las cosas tomaron el recorrido industrial, la parte variable resultó inviable. La evolución del negocio y la falta de visión de Westinghouse hubiera convertido a Tesla en el mayor multimillonario de la historia

Mientras tanto continuaba la “guerra de las corrientes”. Edison hizo exhibiciones públicas para demostrar lo peligroso que era la corriente alterna de Tesla para uso doméstico. Llegó a filmar la ejecución mediante descarga eléctrica de un elefante del circo de Coney Island que había matado a tres hombres. Además , Harold P. Brown , un ingeniero al servicio de Edison, inventó la silla eléctrica ; utilizada por primer vez en agosto de 1890. El objetivo era desacreditar ante la opinión pública la corriente alterna que empleaba dicha silla eléctrica como agente mortal para los humanos.

En 1893 , el equipo de Westinghouse y Tesla lograron un gran éxito . Consiguieron el contrato de iluminación de la Feria Internacional de Chicago, dedicada a la tecnología de moda: la electricidad. La iluminación se realizó generadores de corriente alterna.

La siguiente victoria de Tesla fue el contrato otorgado a Washington para el aprovechamiento del potencial hidroeléctrico de las cataratas del Niágara. Además en este caso se desestimó la oferta presentada por la empresa de Thomas Edison . Tesla llegó a decir que las cataratas podrían alimentar de electricidad a todos los Estados Unidos. Finalmente Nikola Tesla consiguió que su tecnología se implantara en la mayor instalación eléctrica construida hasta la fecha en el Mundo. torre nikola tesla

Nikola Tesla invento y desarrollo un sistema para la trasmisión de energía eléctrica sin cables . Se basaba en la conductividad eléctrica de la tierra. La transmisión inalámbrica requería de un rayo ultravioleta de alta potencia que debía producir un canal ionizado en el aire, entre las estaciones de emisión y recepción. La tecnología quedó demostrada 1891 (proyecto wardenclyffe) y el fenómeno recibió el nombre de “efecto tesla” en honor a su inventor.

Tesla paso los últimos 10 años de su vida alojado en una olvidada habitación del hotel New Yorker de Nueva York. No se conoce la fecha exacta de su muerte, su cadáver fue descubierto por una trabajadora del hotel en enero de 1943.

Una vez conocida su muerte el gobierno useño decomisó todo su obra y documentación científica. Años más tarde algunos documentos fueron desclasificados y enviados a Belgrado, pero la mayor parte de los documento quedaron en posesión del gobierno norteamericano. La documentación desclasificada se exhibe en el Museo Nikola Tesla en Belgrado. El legado comprende 156.000 páginas de documentación, que es una parte de la "Memoria del Mundo" de la UNESCO. Las cenizas de Nikola se guardan en una urna en en el museo que lleva su nombre Museo .