МЕДИЦИНСКИЙ ВОПРОС
Ни для кого не секрет, что электромагнитное излучение может быть опасным, а в некоторых случаях — смертельным. Уровень излучения каждого по отдельности прибора для человека безопасен, а вот совокупность электромагнитных полей, порождаемых различными техническими устройствами (от радиобудильника до мачты мобильной связи) может представлять опасность.
Для классификации даже ввели специальный термин — электросмог.Естественно, когда ученые заявили о том, что в квартирах может использоваться беспроводное электричество, на ум приходит мысль: а насколько это безопасно для человека? Особенно в свете последних исследований, доказывающих, что постоянное излучение даже привычных волн Wi-Fi может негативно сказываться на самочувствии. В компании WiTricity говорят, что для передачи энергии используют электромагнитные волны в диапазоне от 300 кГц до 20 МГц, который считается абсолютно безопасным для здоровья. Однако стоит отметить, что исследований на этот счет до сих пор еще не провели — вопрос остается открытым.
ПРОГРЕСС ИЛИ НОВЫЕ УГРОЗЫ?
В данный момент, несмотря на оптимизм разработчиков, технология беспроводной передачи электричества имеет слишком много недостатков. Прежде всего это большие потери при передаче: тратить на транспортировку электричества всего на 2 метра аж 25% КПД — непозволительная роскошь. А передача на дальние дистанции технологически слишком сложна.
Однако никто из футурологов не сомневается, что будущее — именно за таким подходом. Ведь электричество, в отличие от таких источников энергии как нефть и газ, является экологически наиболее чистым. К тому же, оглядываясь на новые достижения науки вроде топливных элементов на водороде и тепловых электростанций на основе солнечной энергии, можно сказать, что она неисчерпаема. Однако до сих пор ее использование было ограничено именно необходимостью источника питания в непосредственной близости от оборудования либо транспорта. А возможности аккумуляторов, во-первых, сильно ограничены (быстро садятся, занимают много места и довольно тяжелые), во-вторых, их производство с экологической точки зрения является вредным.
Естественно, технология передачи электрической энергии на большие расстояния всех этих недостатков лишена. Если человечество ее освоит, можно уверенно говорить о начале новой научно-технической революции. Это и экологически чистый транспорт, и решение глобальных энергетических проблем, и снабжение электричеством удаленных уголков планеты, незаселенных именно по этой причине. Изменится и весь окружающий человека мир — быт будет роботизирован, а небо будет насыщено электросамолетами. Что еще впереди? Многое. Например, возможность космических полетов на дальние в космических масштабах дистанции вместе с освоением новых планет.
Однако не стоит забывать о том, что любым достижением науки нужно пользоваться осторожно. В неумелых руках либо руках злоумышленников любое благо может стать несчастьем. Наверняка в будущем будет происходить множество несчастных случаев, связанных с неосторожным обращением с электричеством, а военные на основе открытых технологий придумают новые виды оружия, еще более смертельного, чем сейчас.
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ИЗ КОСМОСА
Передатчик. Займет в космосе 1 километр
Вопрос энергетической безопасности человечества стоит довольно остро. Запасы угля, нефти и даже урана с торием сокращаются. Перспективы термоядерной энергетики пока туманны. Между тем есть прекрасный и совершенно бесплатный термоядерный реактор, рассеивающий энергию направо и налево, — Солнце. А что, если перенести электростанции в Космос, где Солнце светит круглые сутки?
Приемник. Принимая СВЧ-волны, выдаст 1 ГВт
КОСМИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ. В начале 2009 года американская корпорация Solaren подписала с калифорнийской энергетической компанией контракт о поставке 200 мегаватт электроэнергии космического производства с начала 2016 года. Обещают не только построить электростанцию на геостационарной орбите, но и обеспечивать энергетические потребности четверти миллиона человек. Японцы обещают пойти еще дальше — в том же году 16 японских компаний, включая такого гиганта, как Mitsubishi, подписали соглашение о создании к 2030 году своей космической электростанции мощностью 1 ГВт. Но возникает проблема — как доставить энергию из Космоса до потребителя на Земле.
КАК В МИКРОВОЛНОВКЕ. Планируемый способ доставки энергии на Землю — радиоволны сверхвысоких частот (СВЧ) в диапазоне от 2,45 до 5,8 ГГц. Они почти не поглощаются атмосферой, не отражаются ионосферой и вдобавок эффективно преобразуются в электричество. Выполняет это преобразование так называемая ректенна (выпрямляющая антенна) — обычная дипольная антенна, размером в несколько сантиметров с быстродействующим диодом. Множество таких антенн собирают в решетку, покрывающую достаточно большую площадь, и соединяют между собой, чтобы суммировать выработанный в них электрический ток. Каждая приходящая электромагнитная волна с силой толкает электроны в диполе, а диод направляет ток, возникающий под воздействием СВЧ-излучения, в нужную сторону — получается пульсирующий постоянный ток, причем в него переходит большая часть энергии излучения. Подсчитано, что для передачи с геостационарной орбиты пяти гигаватт мощности придется строить передатчик в Космосе диаметром в 1 километр (!) и 10-километровый приемник на Земле.