Em 1891, Nikola Tesla foi uma das primeiras pessoas a demonstrar o conceito de transmissão de energia sem fio, usando corrente alternada de alta freqüência para iluminar as lâmpadas de descarga de gás..

O sonho de Tesla era que, um dia, a eletricidade pudesse ser transmitida para as casas, da mesma forma que as ondas de rádio são.

Cento e vinte anos depois, seu sonho ainda não se tornou realidade, então qual é exatamente o problema??

Embora o carregamento sem fio exista e possa ser encontrado em dispositivos como escovas de dente elétricas, qualquer coisa que exija mais do que alguns watts de energia ainda depende da tomada de parede para a entrega de energia. Houve algum progresso no carregamento sem fio para outros eletrônicos portáteis, mas eles não são baratos e têm várias desvantagens.

Como funciona o carregamento sem fio?

Para apreciar as dificuldades práticas na transmissão de energia sem fios, ajuda saber um pouco sobre como a eletricidade funciona. Quando uma corrente elétrica flui por um condutor, ela gera um campo magnético, orientado em ângulo reto com o condutor.

Criando uma bobina, o campo magnético é amplificado e se uma segunda bobina é colocada dentro do campo magnético da primeira, então uma corrente elétrica será gerada na segunda bobina, um processo conhecido como indução..

No entanto, como o tamanho do campo magnético é proporcional à energia da corrente que passa pela bobina, e o fato de que a indutância sobre a distância é um método de transferência bastante ineficiente, as duas bobinas devem ser colocadas próximas..

Em uma escova de dentes elétrica, por exemplo, as duas bobinas estão separadas por menos de 10 mm. A fim de aumentar a distância entre as bobinas, tanto o tamanho das bobinas quanto a quantidade de corrente que flui através delas, têm que ser significativamente aumentadas, embora porque os campos magnéticos irradiem em todas as direções, a eficiência diminui.

É ressonância aumentada a resposta?

Uma maneira de aumentar a eficiência e a distância em que a indução pode ocorrer é usar a ressonância. Todo objeto tem uma frequência na qual ele irá vibrar naturalmente, chamado sua freqüência de ressonância. Pesquisadores do MIT descobriram que se você permitir que as bobinas e os campos ressoem na mesma frequência, aumenta a eficiência da indução e foi capaz de demonstrar este princípio usando bobinas ressonantes para alimentar uma lâmpada, a uma distância de dois metros..

Com esse tipo de distância, a ideia de poder entrar em um cômodo e de qualquer aparelho que você esteja transportando é imediatamente capaz de receber energia de um transmissor enterrado na parede ou o teto começa a ganhar alguma tração. Infelizmente, embora o MIT tenha demonstrado o princípio há quase seis anos, a tecnologia ainda está em fase de desenvolvimento..

A Intel também demonstrou transmissão de potência ressonante, mas como pode ser visto o tamanho da bobina necessária para uma lâmpada é enorme

Usar bobinas de indução maiores é uma maneira de aumentar a distância de transmissão. No experimento do MIT, por exemplo, as bobinas tinham 60 cm de diâmetro, mas apenas cerca de 45% da potência era transmitida a dois metros. Com eletrônicos portáteis, seu tamanho e a quantidade de espaço livre dentro da carcaça é um importante fator limitante.

Uma escova de dentes elétrica é usada apenas por alguns minutos por dia e passa o resto do tempo sendo carregada, então pode ter bobinas muito pequenas. No entanto, um smartphone tem uma bateria de alta capacidade e, usando um carregador padrão, precisa atingir a carga completa em uma ou duas horas.

Carregando veículos

Uma área onde o tamanho da bobina não importa é nos veículos. Usando estradas indutivas especialmente construídas, foram realizados testes que permitem que um carro ou ônibus elétrico receba energia enquanto viaja pela estrada. Pontos de carregamento sem fio embutidos nos pontos de ônibus e nos compartimentos de estacionamento também foram usados ​​com sucesso para recarregar as baterias on-board, mas ainda é menos eficiente do que conectar fisicamente um cabo.