كتب المهندس : محمدعمر صفحة البنك الأهلي
تكنولوجيا نقل الكهرباء اللاسلكية
الثلاثاء 01-03-2016 20:27
2016عام الطاقة الاسلكية بعد نجاح تجربة اليابان في توليد
الطاقة الشمسية في الفضاء ونجاح علماء الطاقة بسنغافورة بجامعة
نانيانغ التكنولوجية (Nanyang Technological University) في
سنغافورة (Singapore) رقاقة ذكية يمكن استخدامها كأجهزة زرع
عصبية لنقل إشاراتبالمخ لاسلكياً إلى جمع أنحاء الجسم بدقة تصل إلى 95%. من
المتوقع أن تساعد أجهزة الزرع هذه والبيانات المُسجلة للحد من أعراض بعض الأمراض
مثل الشلل الرعاشي (Parkinson)، كما أنها ستساعد المرضى المشلولين في تحريك
أطرافهم الصناعية. وبالنسبة للعمليات، يمكن للأجهزة الخارجية استخدام رقاقةٍ
بأبعاد (5 X 5 ملم) لاستقبال وتحليل البيانات قبل أرسال التفاصيل المهمة
مرة أخرى، بدلاً من أرسال سيل البيانات كاملاً دفعة واحدة. أن هذا سيقلل وبشكل
كبير من استهلاك الطاقة مما يجعل التقنية قابلة للتطبيق بشكل كبير. وقد صرح اساتذة
الكهرباء بجامعة تايوان الوطنية للهندسة الكهربائية والالكترونية (NTU’s School
of Electrical and Electronic Engineering)، “تزيد
كفاءة هذه الرقائق حوالي مئة مرة عن رقائق المعالجة المتوفرة حالياً في الأسواق،
وستقود لتصنيع أجهزة طبية صغيرة قابلة للارتداء، مثل أجهزة مراقبة تخطيط القلب
المحمولة وأجهزة الزرع العصبية، وذلك لأننا لم نعد بحاجة لبطاريات كبيرة
لتشغيلها”. كما تجرى مباحثات شركة سنغافورة تكنولوجيز إليكترونكس ليميتد (Singapore
Technologies Electronics Limited)، لتبني هذه الرقاقة الذكية وذلك للتقليل من
استهلاك الطاقة بشكل كبير فضلاً عن تقليل كم البيانات المرسلة بواسطة أجهزة
الاستشعار عن بعد التي تعمل عن طريق البطاريات مثل كاميرات الفيديو. وفي نفس
السياق لانجازات تكنولوجيا نقل الطاقة لاسلكيا هناك نوعان من تقنيات نقل الطاقة
لاسلكيًّا. النوع الأول هو التقنية غير الإشعاعية، أو التقنية القريبة. وفي هذه
التقنية يتم نقل الطاقة الكهربية بواسطة الطاقة الكهرومغناطيسية لمسافات قصيرة
باستخدام خاصية فيزيائية شهيرة تسمى الحث الكهرومغناطيسي، والذي يصفه قانون يسمى
قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، وذلك عبر استخدام ملفات لولبية أو في بعض
الحالات عبر استخدام مكثفين كهربائيين. وتتمثل أبرز تطبيقات هذا النوع حاليًا في
فرشاة الأسنان المعاد شحنها، والكروت الذكية، وأجهزة الشحن للأجهزة الطبية القابلة
للزرع مثل جهاز تنظيم ضربات القلب الصناعي، كما يستخدم في عمليات الشحن الخاصة
بالقطارات أو الحافلات.حاليًا يدور عدد من التجارب لمحاولة استخدام هذه التقنية في
شحن أجهزة المحمول والحواسيب الشخصية فقد نجحت شركةEnergous متخصصة
في الشحن اللاسلكي. الارسال WattUp قادرة على شحن عن بعد أي جهاز يعمل بالبطارية التي تستخدم
أقل من 10 واط النوع الثاني يتمثل في التقنية الإشعاعية أو التقنية البعيدة، والتي
يطلق عليها أيضًا اسم “إشعاع الطاقة”. في هذه التقنية يتم إشعاع الطاقة عبر أشعة
من الموجات الكهرومغناطيسية مثل أشعة الميكروويف، وأشعة الليزر. أي أنه يتم تحميل
الطاقة الكهربائية بعد تحويلها لطاقة كهرومغناطيسية على شعاع من الليزر أو
الميكروويف؛ مما يسهل عليها التنقل لمسافات طويلة جدًّا. لكن في هذه الحالة سيكون
علينا استهداف الجهاز المراد شحنه كهربائيًّا بشكل مباشر عبر الشعاع ومن الأمثلة
هذه التقنية الأقمار الصناعية التي تعمل بالطاقة الشمسية، والطائرات بدون طيار
واستطاع الفريق العلمي الياباني نقل 10 كيلو واط من الكهرباء بدقة عبر الهواء
لمسافة 500متر وبرغم أن هذه المسافة ليست كبيرة بما فيه الكفاية، لكن استخدام
الأشعة الميكروويفية لنقل الطاقة على مسافة طويلة يعد السبيل الذي يمكن أن يمهد
الطريق للبشرية للاستفادة من الكم الهائل من الطاقة الشمسية في الفضاءومن ثم
استخدامها على الأرض. وستكون فكرة الطاقة الشمسية الفضائية المخطط لها، بإرسال
الأقمار الصناعية باستخدام الموجات الميكروويفية، بحيث تحتوي هذه الأقمار على
ألواح شمسية وهوائيات Antenna، وسيتم تركيبها على مسافة تصل إلى 36000
كيلو متر عن الأرض وهي مسافة طويلة .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق