Программа POWER от DARPA и Raytheon может революционизировать передачу энергии, предлагая эффективную систему передачи энергии по воздуху с помощью ретрансляторов и лазерных технологий.
Передача энергии, фундаментальная для всех видов человеческой деятельности, претерпевает перемены благодаря инициативе DARPA и Raytheon. Проект с бюджетом 10 миллионов долларов носит название POWER и направлен на создание беспроводной воздушной системы ретрансляции энергии.
Система создана для обеспечения надежного и эффективного источника энергии в сложных ситуациях, которые могут быть непредсказуемыми и трудными. Такие ситуации могут возникнуть в зонах военных конфликтов или отдаленных регионах, где доступ к обычным источникам энергии ограничен или отсутствует вовсе. Лазерные технологии и высотные беспилотники открывают новые возможности для управления гражданской энергетикой.
Настоящая энергетическая паутина
Система POWER использует высотные беспилотники с передовыми технологиями приема и передачи энергии. Устройства предназначены для работы на большой высоте, где улавливают энергию, передаваемую лазерами с земли, и направляют ее в нужные места.
Система POWER предлагает концепцию «энергетической паутины», реализованную с помощью дронов: динамичную и гибкую воздушную сеть для распределения энергии. Военные логисты смогут точно и оперативно распределять энергию. Такая возможность особенно важна в зонах военных конфликтов или отдаленных районах, где традиционные энергетические сети отсутствуют или под угрозой.
Эта энергетическая сеть устраняет названные проблемы, предоставляя надёжное и непрерывное энергоснабжение для функционирования и связи в условиях полевой деятельности. Она может обслуживать различные военные объекты, такие как сухопутные, воздушные и морские платформы. К примеру, развед Unmanned Aerial Vehicle может находиться в воздухе без ограничений по времени, получая энергию от воздушной ретрансляционной сети, что представляет собой весомое стратегическое преимущество.
Данный метод передачи энергии лазером — настоящий прорыв по сравнению с обычными техниками.
Беспилотники, кроме непосредственной передачи энергии, могут выступать ретрансляторами для увеличения дальности распространения, расширяя зону действия. Также технология позволяет быстро перенаправлять энергию в нужные точки в зависимости от ситуации.
Технические проблемы энергетической паутины
Система POWER, несмотря на свою инновационность и гибкость, сталкивается с техническими трудностями, особенно в сфере энергоэффективности.
Основное ограничение — потери энергии на каждом этапе передачи. При преобразовании электричества в лазерное излучение и обратно часть энергии неизбежно теряется. В ретрансляционных системах типа POWER, где энергия проходит через несколько точек перед достижением конечного пункта назначения, эти потери могут суммироваться.
Рассматривая потери в перспективе военных операций, важно отметить, что традиционная транспортировка топлива наземными или воздушными конвоями не только обременяет бюджетом, но и представляет опасность. Система POWER устраняет эти риски, реализуя дистанционную передачу энергии. Такой подход снижает зависимость от уязвимых топливных цепочек поставок и повышает безопасность операций.
Программа POWER, помимо военных задач, может быть полезна для гражданского сектора в сфере распределения энергии. DARPA рассматривает возможность использования этой технологии как «беспроводной энергетической сети», способной изменять доставку и потребление энергии в обыденной жизни.
Технология обеспечит передачу энергии на большие расстояния без зависимости от физической инфраструктуры, например линий электропередач. Это позволит уменьшить затраты и время, необходимые для строительства и обслуживания такой инфраструктуры, а также повысить устойчивость сети при стихийных бедствиях или других неполадках.
Инновационный подход программы POWER к распределению энергии обеспечивает беспрецедентную гибкость, облегчая интеграцию возобновляемых источников, таких как солнечная или ветровая энергия, в удаленных районах или с переменным производством. Направлять энергию из разнородных, нестабильных источников в районы с непостоянным спросом означало бы значительный прогресс на пути к более устойчивому переходу к энергетике. Такой подход позволит снизить зависимость от ископаемого топлива, задействовать ранее недоступные ресурсы и создать более устойчивую и экологически ответственную энергетическую сеть.