Nabíjení elektromobilů přímo při jízdě a bez drátů? To už není žádná chiméra. Na projektu aktuálně pracují vědci ze Stanfordské univerzity. Nejzásadnější problém vozidel na elektrický pohon se snaží vyřešit bezdrátovým přenosem elektřiny na objekt, který je umístěn přímo ve vozidle. Pokud by se to podařilo, stala by se elektrická energie brzy nejčastějším pohonem automobilů.
Podle vědecké studie by se energie mohla čerpat v solární formě, nebo pomocí cívek umístěných ve spodní části vozidla. Zabránilo by se tak šíření skleníkových plynů z aut a těžební společnosti by se od ropy musely přesunout k obnovitelným zdrojům energie, jejichž získávání neničí naši planetu.
Výsledky vědecké skupiny ze Stanfordu byly 15. června publikovány v magazínu Nature. "Kromě pokroku v bezdrátovém nabíjení vozidel a osobních přístrojů, jako jsou mobilní telefony, může naše nová technologie pohánět i další stroje, které jsou také v pohybu," říkáí profesor elektrotechniky a jeden z vedoucích autorů studie Shanhui Fan. "Stále ale potřebujeme výrazně zvýšit množství přenášené elektřiny, aby se takto dostatečně nabíjely elektrické automobily.”
V budoucnosti by měla být elektřina nejčastější "pohonnou hmotou"
Pokusy o bezdrátový přenos tu už byly
Vědci ze Stanfordské univerzity ve svém výzkumu navazují na MIT technologii, která byla vyvinuta v roce 2007.Ta dokáže bezdrátově přenášet elektřinu na vzdálenost několika desítek centimetrů. V nové studii se tým snaží bezdrátově přenášet elektřinu na pohyblivou LED žárovku.
Pokus ale probíhal pouze za výkonu jednoho kilowattu. Elektrická auta však vyžadují většinou kolem 10 kilowattů. Vědci proto momentálně pracují na znásobení výkonu elektřiny, který by se dal takto přenášet, čímž by se celý proces zefektivnil.
Dojezd a délka nabíjení
Bezdrátové napájení má především vyřešit nevýhodu napájení současných elektrických aut. Průlom v nabíjení svých vozidel očekávají například v Tesla Motors. Jejich "model 3" by měl mít dojezd na jedno nabití víc než 300 kilometrů. Vědci řeší také problém s časem nabíjení, který trvá většinou několik hodin. Na trhu už sice existuje značka elektromobilů Chevy Bolt, které ujedou na bezdrátové nabití víc než 300 kilometrů, ale poté se vůz musí o to déle napájet. Dá se bezdrátově nabít na 238 mil. I to by měl v budoucnu vyřešit nový systém "charge-as-you-drive".
"Teoreticky by s tímto systémem člověk mohl jet na neomezenou dobu, protože by se vůz na dálnici neustále nabíjel," říká Shanhui Fan. Elektřina by se podle něj dala do auta "čerpat" pomocí cívky umístěné ve spodní části vozidla, která by zase bezdrátově čerpala elektrickou energii z cívek, jež by byly umístěné u dálnice. Další alternativou, kdy by se elektrické vozidla nabíjela sama od sebe, bezdrátově a bez zásahu řidiče, je podle vědců nabíjejí solární energií.
Dálnice budou bezpečnější, navigace přesnější
Větší bezpečnost
Bezdrátové získávání elektřiny by rovněž mělo pomoct větší bezpečnosti na silnicích. Díky němu by se totiž zlepšily i vlastnosti navigace GPS. Nemělo by se tak například stát, že lidi najedou na dálnici v protisměru a podobně. GPS má nyní odchylku asi deset metrů. Cívky, vestavěné ve středním pruhu, by přesnost GPS několikanásobně zvýšily. Navigace by se totiž mnohem přesněji spojila se satelity.
Vědci se samozřejmě během výzkumu potýkají s problémy. Vysílače energie a přijímače musí být buď stacionální, nebo musí být obě zařízení sladěna. Vědci k tomuto "sladění" použili komerčně dostupný napěťový zesilovač a zpětnovazební odpor. Takový systém automaticky a bez zásahu člověka určuje správnou frekvenci pohyblivých objejktů.
Tento přenos elektřiny na LED žárovku testoval další z vědců Sid Assawaworrarit. V obyčejném nastavení se jas LED žárovky snižoval, ale v novém nastavení s napěťovým zesilovačem zůstal jas kontrastní, i když se přijímač od vysílače vzdaloval zhruba o metr. Tým vědců si tento postup při výzkumu nechal dokonce patentovat.
Budoucnost i v medicíně
Běžně dostupné externí zesilovače mají účinek kolem 10 %, podle vědců budou mít ale zesilovače pro elektromobily účinek až 90 %.
"Můžeme tedy začít přemýšlet o tom, jak dodávat elektřinu nejen do vozidel, ale i do menších zařízení, která mají třeba pacienti na těle nebo v těle. Tento výzkum je tedy zásadní pro cokoliv, co potřebuje dynamické bezdrátové nabíjení," konstatuje Sid Assawaworrarit.
foto: Shutterstock, zdroj: ScienceDaily
