Energia sem fio de longa distância

Incorporando ou não a ressonância, a indução geralmente envia energia por curtas distâncias. Mas existem planos de criar uma energia elétrica sem fios que pode cobrir uma área de alguns quilômetros. Algumas pesquisas se propõem a enviar energia do espaço para a Terra.

Nos anos 80, o centro de pesquisa em comunicações do Canadá (Canada's Communications Research Centre) criou um pequeno avião que funciona com energia enviada pela terra. O avião, conhecido como SHARP (Stationary High Altitude Relay Platform - plataforma estacionária de transmissão em grande altitude), foi desenvolvido para se tornar um retransmissor de comunicação. Em vez de voar de um ponto a outro, o SHARP poderia voar em círculos de dois quilômetros de diâmetro em uma altitude de até 21 quilômetros. Ele poderia fazer isso durante meses.

O SHARP poderia operar com energia transmitida da Terra

O segredo do SHARP era um grande transmissor microondas que ficava no solo. A rota circular do avião sempre estava dentro da área de alcance do transmissor. Uma grande antena retificadora em forma de disco, localizada atrás das asas do avião, transformava a energia de microondas proveniente do transmissor em eletricidade de corrente contínua (CC). Devido à interação das microondas com a antena retificadora, o SHARP tinha uma fonte de energia constante, desde que estivesse próximo a uma fonte de energia de microondas.

Outros tipos de energiaA NASA também desenvolveu outras fontes de energia de longa distância para aviões. Os cientistas do centro de vôo espacial Marshal (Marshal Space Flight Center) usaram um laser infravermelho invisível para ativar células fotovoltaicas em um pequeno avião. As células fotovoltaicas - essencialmente células solares - convertiam a luz em eletricidade. Um sistema similar poderia também energizar dispositivos que controlavam o cabo de um elevador espacial. Entretanto, sistemas como esse precisam de uma linha de visão direta entre o laser e as células solares.

A antena retificadora é uma peça fundamental em muitas teorias de transmissão de energia sem fio. Elas são formadas por uma série de antenas dipolares, que têm pólos negativos e positivos. Estas antenas se conectam a diodos semicondutores. O que acontece é o seguinte:

1. as microondas, que são parte do espectro eletromagnético, alcançam a antena dipolar;
2. a antena coleta a energia das microondas e a transmite para os diodos;
3. os diodos agem como interruptores que estão fechados ou abertos, permitindo que os elétrons sigam em apenas uma direção. Eles guiam os elétrons para o circuito da antena retificadora;
4. o circuito direciona os elétrons (corrente elétrica)  para as partes e sistemas que precisam deles.

Outros tipos de transmissão de energia para longas distâncias também necessitam de antena retificadora. David Criswell da Universidade de Houston propôs o uso de microondas para transmitir eletricidade para a Terra a partir de estações de energia solar na Lua. Dezenas de milhares de receptores na Terra capturariam esta energia e as antenas converteriam a energia em eletricidade.

As estações na Terra podem receber energia da Lua através de microondas

As microondas passam facilmente pela atmosfera e as antenas as transformam em eletricidade de maneira muito eficiente. Além disso, as antenas na Terra poderiam ser construídas em forma de malha, permitindo que o sol e a chuva chegassem ao solo e minimizasse o impacto ambiental. Seria uma forma bastante limpa de conseguir energia. Mas há algumas limitações:

• as estações de energia solar na Lua precisariam ter manutenção e supervisão, ou seja, teriam de existir bases povoadas lá;
• somente uma parte da Terra tem uma linha de visão direta com a Lua num dado instante. Para ter certeza de que o planeta inteiro teria uma fonte de energia constante, uma rede de satélites teria de redirecionar a energia de microondas;
• muitas pessoas resistiriam à idéia de serem constantemente banhadas por energia de microondas vinda do espaço, mesmo que o risco seja relativamente baixo.

Os cientistas já criaram protótipos de aeronaves que funcionam com energia sem fio. Mas aplicações de larga escala, como as estações de energia na Lua, ainda estão num plano teórico. Com o aumento da população e a demanda por energia, as fontes disponíveis na Terra podem acabar. Eventualmente, a energia sem fio pode se tornar uma necessidade, em vez de uma idéia interessante.

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