جهانی بدون سیم و کابل
جایگزین نهایی سیم و کابل قدیمی، فناوری وایرلس یا بدون سیم خواهد بود. در آیندهای نزدیک برداشت انرژی و انتقال آن از طریق فناوری وایرلس در بسیاری از موارد جایگزین باتریها و سیم و کابل خواهد شد. برداشت انرژی یک فرایند بهینه است که در آن انرژی محیط مثل نور، لرزه، گرما و موجهای رادیویی جمعآوری شده و به انرژی برق تبدیل میشوند. برای مثال، میتوان از این فناوری در حسگرهای پزشکی که شرایطی مثل دمای بدن، فشار خون و ضربان قلب را تحت نظر دارند استفاده کرد تا بدون باتری و سیم و کابل کار کنند.
مهندسان آزمایشگاههای فوجیتسو، یک دستگاه هیبرید برای برداشت انرژی اختراع کردهاند که از نور و گرما انرژی برق تولید میکند. در گذشته با ترکیب کردن چند دستگاه برداشت انرژی ممکن بود، اما با این دستگاه میتوان با استفاده از یک دستگاه از دو منبع جداگانه انرژی برداشت کرد. تولیدکنندگان دیگر هم در این زمینه فعالیتهایی انجام دادهاند. فناوری برداشت انرژی میتواند برای تولیدکنندگان خودرو بسیار مفید باشد چون خودرو مقدار زیادی گرما، لرزه و انواع دیگر انرژی را تولید میکند. مهندسان برق دانشگاه میشیگان دستگاهی اختراع کردهاند که از یک سکه هم کوچکتر است و میتواند لرزش را به انرژی برق تبدیل کند و این کار را ده برابر بهینهتر از نمونههای قبلی خود انجام میدهد.
این دستگاه خصوصا برای تبدیل لرزش ماشین آلات کارخانهای به انرژی مورد نیاز برای یک شبکه از حسگرهای وایرلس طراحی شدهاست. این شبکههای حسگر عملکرد ماشین آلات را بررسی و بروز اختلالات را به اپراتورها اطلاع میدهند. منابع انرژی زیادی در محیط اطراف ما وجود دارد. اما برای اینکه بتوانیم از آنها استفاده کنیم، باید انرژی این منابع را در یک باتری یا خازن ذخیره کنیم.
انتقال انرژی به شیوهی القایی یکی دیگر از فناوریهایی است که باعث میشود در آینده از سیم و کابل کمتری استفاده شود. برای مثال با استفاده از این فناوری، رانندگان خودروهای برقی قادر خواهند بود با پارک کردن خودرو روی یک منبع انرژی بدون سیم که در پارکینگ یا کنار خیابان قرار دارد، خودروهای خود را شارژ کنند. همچنین پدهای شارژی بدون سیمی اختراع شده که زیر آسفالت، آب، یخ و برف نیز کارایی دارند و با استفاده از آنها در زیرساختهای جادهای میتوان کاری کرد که خودرو هنگام حرکت نیز شارژ شوند. این روش شارژ بزرگترین مشکل خودورهای برقی را حل میکند و باعث میشود اندازهی باتریهای آنها تا حد زیادی کاهش یابد. البته بعضیها عقیده دارند از آنجایی که گسترهی کارایی این سیستمها وسیع نیست، خودرو باید دقیقا روی آنها پارک شود و بسیار بزرگ و سنگین هستند، راه حل مناسبی برای مشکل شارژ خودروهای برقی نخواهند بود.
شرکت دلفی سیستمهای شارژ القایی اختراع کرده که کاربردیترند و در نصب انعطاف بیشتری دارند. این سیستمها از کوپلینگ مغناطیسی بهره میگیرند، یک فناوری مدرن که به شکلی بهینه و ایمن میتواند انرژی را در فواصل طولانی انتقال دهد. در این سیستم از یک میدان مغناطیسی ناپایدار استفاده میشود که ضرر کمتری برای موجودات زنده دارد.
همچنین گروهی از فیزیکدانان MIT فناوری انتقال انرژی وایرلسی را اختراع کردند که میتوان از آن در دستگاههای دیگری غیر از خودروهای برقی مثل لوازم الکترونیکی، دستگاههای پزشکی و تجهیزات نظامی استفاده کرد. مهندسان هماکنون در حال کوچک کردن این فناوری هستند که بتوان از آن در دستگاههایی مثل کامپیوتر، تلفن، دوربین و تلویزیون بهره گرفت.
البته دلفی ادعا میکند سیستمهای آن میتوانند انرژی را مستقیما به باتری خودرو برقی و به میزان 3.300 وات انتقال دهند. این میزان با میزان انتقال انرژی شارژهایی که از سیم و کابل استفاده میکنند برابر است و میزان اتلاف انرژی در فرایند انتقال بسیار پایین است. با استفاده از این فناوری در خودروهای برقی، هزینهی تولید و نگهداری و وزن آنها کاهش و مسافتی که میتوانند طی کنند تا حد زیادی افزایش مییابد.