В Перми придумали, как передавать электричество без проводов

Пермяки отмечают, что система повысит энергобезопасность на объектах
Фото: Фото: Владимир Жабриков © URA.RU
В Перми ученые предложили новый способ передачи электроэнергии потребителям. Они разработали систему удаленного электроснабжения. По их словам, это позволит существенно повысить безопасность на промышленных и военных объектах, а в обозримом будущем найдет широкое применение и в быту. На реализацию проекта ученые получили грант в размере одного миллиона рублей.
Разработку вела группа молодых ученых Центра компетенций НТИ «Фотоника» при Пермском госуниверситете (ПГНИУ). Пока ученые предложили лишь опытный образец изделия. В комплект входят лазер, оптоволоконный кабель и преобразователь. Устройство довольно компактно, к примеру, сам лазер умещается в «коробочке» размером с ладонь, а преобразователь — не больше мизинца.

Вот так выглядит образец устройства — лазер помещен в корпус, размером с ладонь
Фото: Фото: ntiphotonics.ru
Принцип действия устройства следующий: лазер, подключаемый к определенному источнику питания (например, розетке), через оптоволокно передает энергию в преобразователь. А тот, в свою очередь, подает напряжение на какой-либо источник (например, датчик). Пока непосредственное управление системой осуществляет человек, но задача ученых — сделать так, чтобы исключить его участие в этом процессе.
«Наша задача — сделать так, чтобы система работала эффективно и автономно, то есть, без участия человека. Это продлит срок ее работы и повысит и энергоэффективность (или улучшит коэффициент полезного действия, КПД). Кроме того, стоит задача полностью перейти на отечественные компоненты. К примеру, лазеры, которые применяются в системе, изготовлены в России», — рассказал URA.RU начальник управления образовательных программ Центра компетенций НТИ «Фотоника», научный руководитель проекта Виктор Криштоп.

Внедрение системы, как считают разработчики, существенно обезопасит военные и промышленные шахты
Фото: Фото: Владимир Жабриков © URA.RU
Человечество давно ищет ответ на вопрос, как передавать энергию вместе со светом, поясняет Криштоп. Нечто подобное уже создано и широко применяется как в промышленности, так и повседневной жизни. Речь идет о солнечных батареях. Только в данном случае вместо солнечного света используется лазер, а вместо воздуха (вакуума) — оптоволокно, которое позволяет передавать электроэнергию в любую заданную точку, например, подземные ракетные или горные шахты.
Ученые пытаются сделать акцент на безопасности системы. В ней не используются металлические провода и электроэнергия. А значит, система искробезопасна, что исключает возможность возникновения пожара или взрыва на гражданских или военных объектах. Еще один плюс — ее скрытность. Если металлические проводники энергии легко обнаружить, то оптоволоконные практически не заметны.

Система энергосбережения искробезопасна в отличие от проводов
Фото: Фото: depositphotos.com
Правда, у разработки есть и ряд недостатков. Один из них — высокая стоимость изготовления (цена изделия составит несколько сотен тысяч рублей). Второй недостаток — низкий КПД (конечный потребитель получает лишь 15% от переданной энергии). Чем длиннее оптоволокно, тем больше у него потерь. Но ученые уже знают, что нужно делать, чтобы их устранить. К примеру, установит более эффективный излучатель. Разработчики отмечают, что наука делает лишь первые шаги в этом направлении.
«Сегодня лишь несколько фирм в мире занимаются производством подобных систем (к примеру, в США и Таиланде). В России же пока ведутся разработки по ее созданию и усовершенствованию. И полученный учеными грант позволит мотивировать группу ученых вести дальнейшие исследования в этом направлении. Думаю, через несколько лет мы увидим первые опытные образцы, которые можно будет использовать в повседневной жизни», — заключил Виктор Криштоп.
Привлечение талантливой молодежи в сферу исследований и разработок — одна из трех ключевых задач десятилетия науки и технологий, объявленного Владимиром Путиным. Для ее достижения создаются кванториумы, в вузах открываются современные лаборатории, строятся кампусы, увеличивается количество бюджетных мест. Молодые кадры необходимы в первую очередь для сохранения мирового технологического лидерства.
Тысячи пермяков читают наши новости в телеграме! Присоединяйтесь и вы — подписывайтесь на канал .
Не упустите шанс быть в числе первых, кто узнает о главных новостях России и мира! Присоединяйтесь к подписчикам telegram-канала URA.RU и всегда оставайтесь в курсе событий, которые формируют нашу жизнь. Подписаться на URA.RU.
- Коля16 октября 2022 01:25Если, например передавать сигнал по оптоволокну, то чтобы получить информацию на его выходе и чтобы она соответствовала 100% информации на входе нужно довольно сложное устройство, так как информация размазывается по пути. Но здесь нужно просто передать энергию. Снижению потерь также способствует сведение к минимуму перегибов в оптоволокне, его чистота. Здесь даже не нужна модуляция лазерного луча при передаче. Снижению потер может также способствовать и увеличении длины волны лазера. Мне кажется, что больше вопрос в КПД преобразователей: свет-электричество и обратно.
 - Илья27 июля 2022 01:36Проще и дешевле нанять людей, чтобы они ходили по кругу и крутили баранку-генератор.
 - Даже не смешно25 июля 2022 20:01Какая-то фигня! КПД низкий, стоимость высокая, нового ничего нет. А к беспилотнику тянуть оптокабель это прикол такой?
 - За миллион рублей не получится24 июля 2022 04:38Активно изучалась беспроводная передача энергии и в начале 20го века, когда ученые уделяли большое внимание поиску различных путей беспроводной передачи энергии. Цель исследований была проста [tire] генерировать электрическое поле в одном месте так, чтобы затем можно было его приборами обнаружить на расстоянии. В то же время были предприняты попытки снабжения энергией на расстоянии не только высокочувствительных датчиков для регистрации напряжения, а и значительных потребителей энергии. Так, в 1904 году на выставке St. Louis World’s Fair был вручен приз за успешный запуск самолетного двигателя мощностью 0,1 лошадиной силы, осуществленный на расстоянии 30 м.
 - Это не ново24 июля 2022 04:37Способ передачи электрической энергии без использования токопроводящих элементов в электрической цепи. Технологические принципы такой передачи включают в себя индукционный, резонансный и направленный электромагнитный для относительно больших расстояний и мощностей.