Идея беспроводной передачи энергии (Power Beaming) долгое время была уделом мечтателей и инженеров. Концепция, зародившаяся еще на заре XX века благодаря сербско-американскому физику Николе Тесле, предполагала передачу электрической энергии по направленному электромагнитному лучу. После десятилетий, полных как оптимизма, так и забвения, эта технология, наконец, обретает реальные очертания. Этому способствуют исследования космических и военных агентств, а также возросший интерес со стороны стартапов и частного сектора.
Развитие этой сферы было ускорено тремя ключевыми факторами. Во-первых, сектора, которые ранее считались недоступными для частного бизнеса — такие как спутниковая индустрия, экономика низкой околоземной орбиты и беспилотные летательные аппараты — теперь становятся коммерчески жизнеспособными. Во-вторых, компании сталкиваются с растущим давлением в необходимости предлагать радикальные энергетические решения для достижения нулевых выбросов.
Наконец, глобальная потребность в энергии для обеспечения повсеместной связи через сети 5G, 6G и развитие умной инфраструктуры неуклонно растет. Данный обзор посвящен перспективам беспроводной передачи энергии, ее экономическим, социальным и экологическим последствиям, а также вызовам, связанным с обеспечением надежности, эффективности, широкого охвата и безопасности этой технологии.
Ключевые выводы аналитического отчета:
Лазеры и микроволны предлагают различные подходы к передаче энергии, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Хотя микроволновые системы передачи энергии имеют более долгую историю благодаря более низкой стоимости оборудования, лазерные решения демонстрируют значительный потенциал, подкрепленный растущим числом успешных испытаний и пилотных проектов. Лазерная передача имеет огромные перспективы для питания оборудования в удаленных точках, в космической экономике, для электротранспорта и подводных приложений. Главное преимущество лазеров — узкая концентрация луча, что позволяет уменьшить размеры передающих и приемных установок. Обратная сторона — чувствительность к атмосферным явлениям и возможному человеческому вмешательству, хотя над устранением этих недостатков ведется активная работа.
Передача энергии может ускорить декарбонизацию, улучшить интернет-покрытие и обеспечить реагирование в чрезвычайных ситуациях. Климатические изменения стимулируют инвестиции в Power Beaming, поскольку эта технология способна поддержать более радикальные подходы к энергетическому переходу. Прямая передача солнечной энергии с орбиты на Землю обеспечивает более высокую среднюю конверсию по сравнению с наземными солнечными панелями, благодаря непрерывной доступности источника. Электрический транспорт — поезда, самолеты или дроны — извлекает выгоду из этой технологии, избавляясь от необходимости в громоздкой проводке или частых посадках для подзарядки.
Кроме того, передача энергии может осуществляться с удаленных объектов возобновляемой энергетики, например, с морских ветровых электростанций. Другие области революционных изменений включают дозаправку космических миссий и спутников, обеспечение сетей 5G и гуманитарную помощь в зонах стихийных бедствий, где инфраструктура разрушена из-за погодных катаклизмов, частота которых растет из-за изменения климата. В краткосрочной перспективе, по мере роста эффективности, технология способна сократить количество выбрасываемых батарей, особенно в приложениях малой мощности в пределах одного помещения.
Вовлечение общественности и просветительская работа критически важны для принятия технологии. Лазеры и микроволны неизбежно вызывают у некоторых ассоциации с «лучами смерти» и непредсказуемыми рисками для здоровья (вспомним общественный резонанс, связанный с технологией 5G). Однако десятилетия исследований доказывают безопасность передачи энергии как посредством микроволн, так и лазерного излучения. Общество уже привыкло к невидимым силам вроде Wi-Fi и беспроводной передачи данных; беспроводная передача энергии — это просто следующий этап этой эволюции.
Коммерческие инвестиции в Power Beaming остаются сдержанными из-за сочетания исторического скептицизма и неопределенности временных рамок. В то время как частные капиталы активно вливаются в футуристические секторы вроде термоядерного синтеза и спутникостроения, сектор беспроводной передачи энергии получает относительно скромное венчурное финансирование, несоразмерное масштабу потенциальной выгоды. Эксперты полагают, что это «проблема первого шага»: инвесторы ждут явных признаков устойчивого развития. Возможно, это также следствие прошлых решений об отказе от этой технологии из-за высокой стоимости и непрактичности, хотя эти оценки основаны на устаревших технологиях. Более того, Power Beaming часто находится в «серой зоне» для крупных корпораций: он не дает быстрой финансовой отдачи, но и не является настолько долгосрочным проектом, чтобы гарантировать постоянное финансирование.
