Беспроводная и сверхпроводниковая передача энергии. Да или нет?

Сегодня мы поговорим о возможностях передачи электрической энергии альтернативными и более удобными способами: беспроводном и сверхпроводниковом.

О возможности передачи энергии на расстояние по воздуху мечтал еще Никола Тесла, который проводил многочисленные эксперименты в этой области. К сожалению, великому сербу так и не удалось добиться серьезных результатов. Как не удалось этого сделать и другим ученым, бившимся над решением этой задачи на протяжении всего ХХ века. Основная проблема, которая вставала и встает перед всеми исследователями, - крайне низкий КПД передачи, поскольку практически вся энергия растрачивается в процессе транспортировки. Высокий КПД достигался только если расстояние, на которое передавалось электричество, было сопоставимо в размерами передатчика и приемника.

Некоторый сдвиг в этом вопросе наметился благодаря работе группы физиков из Университета Дьюк под руководством Ярослава Уржумова.  Для решения проблемы низкого КПД ученые решили использовать для передачи низкочастотные магнитные, а не электрические поля. Для реализации задумки была сконструирована специальная суперлинза, которую и поместили между двух катушек. Благодаря конусу суперлинзы удалось передать на расстояние в 30 см достаточное количество энергии. И это при том, что размер передатчика и приемника был в 10 раз меньше этого расстояния.

Ученые рассчитывают, что развитие этого эксперимента позволит в будущем получить беспроводные зарядные устройства для мобильной электроники.

Эксперименты с суперпроводниками

Еще одной альтернативой существующей сейчас системе передачи электричества является использование суперпроводников. Максимальная проводимость такой системы достигается при крайне низких температурах (именно о суперпроводимости можно говорить только при -273 градусах по Цельсию), для достижения которых должен применяться жидкий гелий.

Подобный эксперимент проводился в лабораторном комплексе Мосэнерго. Суть его заключалась в том, что на медную трубу нанесли слой суперпроводящего сплава (смесь ниобия, олова и некоторых редкоземельных металлов), которую поместили в трубу с жидким гелием. Данный эксперимент наглядно продемонстрировал возможность передачи электричества через суперпроводники, однако стоимость подобной передачи, на данный момент, заметно выше стандартных высоковольтных проводов. Впрочем, исследования продолжаются, и многие ученые с оптимизмом смотрят в будущее.