La tecnologia de càrrega làser s'apropa

Segons Nikkei Sangyo Shimbun del Japó, Tòquio té objectes que emeten làser que poden convertir l'energia de la llum en electricitat. Això no només eliminarà la necessitat de configurar cables de càrrega per a telèfons mòbils i electrodomèstics, sinó que també permetrà que els vehicles elèctrics (EV) es carreguin sense haver d'aturar-se. Aquesta vida lluny dels cables de càrrega es podria realitzar el 2050.

El principi de càrrega làser és molt senzill: l'energia elèctrica s'utilitza per emetre llum làser i l'objecte irradiat per la llum làser es converteix després en energia elèctrica mitjançant un panell de generació d'energia. Tomoyuki Miyamoto, professor associat de l'Institut Tecnològic de Tòquio, va dir que la càrrega làser es pot posar en pràctica tan aviat com sigui possible si es poden resoldre els problemes d'eficiència i seguretat.

 

L'equip de Miyamoto ha estat capaç d'utilitzar làsers per oferir uns 10 watts de corrent. També poden utilitzar-lo per manipular sistemes de control de ràdio i utilitzar làsers a terra per mantenir els drons en estasi. A més, la seva tecnologia també pot carregar drons submarins, ja que no es veu obstaculitzada per l'aigua.

La majoria de les tecnologies de càrrega sense fil més freqüents avui en dia utilitzen el principi d'inducció electromagnètica, que utilitza el camp magnètic creat quan una bobina s'activa per lliurar energia elèctrica. La càrrega sense fil de telèfons mòbils és un exemple pràctic. Tot i que aquest mètode té una eficiència de càrrega al voltant del 90 per cent, la distància entre el telèfon i el carregador s'ha de mantenir en uns pocs centímetres.

 

A distàncies més llargues, l'opció més preferida és la càrrega sense fil de microones. Aquesta tecnologia requereix l'ús d'ones electromagnètiques d'una determinada longitud d'ona. Tanmateix, quan es carrega a llargues distàncies, l'eficiència de la transmissió disminueix significativament amb la distància, cosa que dificulta la transmissió d'alta potència. A més, les ones electromagnètiques poden provocar sorolls a la màquina del receptor, que poden provocar mal funcionament fàcilment.

 

En canvi, la taxa de conversió d'energia d'un làser es pot mantenir al voltant del 50 per cent quan es realitza una transmissió d'energia a llarga distància. El làser es considera àmpliament un mitjà tècnic per realitzar una càrrega sense fils d'alta potència a llarga distància.

 

Tanmateix, aquest mètode de càrrega no és perfecte, el problema de seguretat és molt complicat. Com que la potència del làser és molt alta, una vegada que el cos humà és molt perillós, s'ha de garantir que l'ús d'un entorn no tripulat, o els llocs rellevants del personal accedeixi a una gestió estricta.

 

Miyamoto va dir que la tecnologia de càrrega làser es pot provar primer en sensors de magatzems no tripulats i vehicles guiats automatitzats (AGV). Els sensors de magatzem no tripulats s'instal·len a tots els racons del magatzem, alguns també es poden moure lliurement al magatzem i es poden disparar des de la part superior del làser del magatzem carregant-se contínuament. Es preveu que la tecnologia estigui operativa al voltant del 2030.

 

Els investigadors també estan intentant carregar electrodomèstics i telèfons mòbils mentre algú és present. Asseguren la seguretat determinant la ubicació d'una persona mitjançant components com ara càmeres i aturant el disparament del làser quan una persona s'acosta. Tenir aquest tipus de tecnologia permetrà la càrrega contínua d'alta potència dels cotxes elèctrics amb làsers per mantenir-los en moviment.

 

A l'estranger, les startups en aquest camp s'han anat creant una darrere l'altra.

 

PowerLight Technologies, amb seu als Estats Units, i Ericsson de Suècia, han col·laborat en experiments empírics d'alimentació sense fil làser per a estacions base 5G. Wi-Charge d'Israel està desenvolupant tecnologia de càrrega sense fil per a dispositius IoT.

 

Miyamoto explica que el Japó, en canvi, ha avançat poc en la pràctica, però hi ha un nombre creixent d'empreses interessades en el camp. Miyamoto i altres treballen per promoure l'intercanvi d'informació mitjançant seminaris relacionats.

 

Anteriorment, els làsers s'havien utilitzat per fer memòries com CD i DVD, a més d'utilitzar-se en l'àmbit de la comunicació d'informació com les fibres òptiques. També s'ha utilitzat per processar metalls utilitzant la característica de generació de calor de l'enfocament làser, que és indispensable per a la indústria.

 

Els làsers també s'apropen a les àrees de reconeixement facial i conducció autònoma. La funció de reconeixement facial dels telèfons mòbils utilitza làsers infrarojos per obtenir característiques tridimensionals de la cara per determinar si l'usuari és el propietari.

 

Els automòbils poden utilitzar làsers per il·luminar el seu entorn en mode de conducció autònoma per determinar la forma i la ubicació dels obstacles.

 

El nombre d'escenaris en què es poden utilitzar làsers continua creixent. Hi ha intents d'utilitzar el seu alt contingut energètic per a la generació d'energia nuclear de fusió. Els làsers d'alta potència se centren en un sol punt, i es facilita una reacció de fusió mitjançant la compressió i l'escalfament en condicions d'alta densitat. Les startups de diversos països participen activament en activitats d'R+D relacionades.

 

En el camp de l'agricultura, els làsers es poden utilitzar per controlar el creixement de les plantes i les condicions del sòl, i també es poden utilitzar per eliminar males herbes i insectes, reduint així l'ús de pesticides i realitzant fàbriques de plantes no tripulades.

 

En el futur, els làsers també s'utilitzaran en diversos camps.