El receptor del láser desarrollado por DARPA DARPA Omicrono g3d3z
POWER, el revolucionario sistema que transmite energía sin cables a 8,6 kilómetros de distancia usando rayos láser 2jt2s
El proyecto del Departamento de Defensa de EEUU ha batido los récords previos y augura las futuras 'autopistas' inalámbricas de electricidad. c1o3u
Más información: El ingenioso sistema láser para cargar los drones en el aire: pasarán meses sin aterrizar 4p1r23
El sueño de Nikola Tesla está más cerca de convertirse en realidad. El mítico inventor ideó un sistema global de distribución energética inalámbrico, convencido de que se podría enviar electricidad a cualquier punto del planeta sin necesidad de cables. DARPA, la principal agencia de investigación y desarrollo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, acaba de demostrar que es posible.
En una prueba realizada hace sólo unos días, un láser cruzó una distancia de 8,6 kilómetros entre dos colinas del desierto de Nevada. Durante 30 segundos, más de 800 vatios de potencia –equivalente al consumo de una pequeña nevera– viajaron por el aire para alimentar un receptor del tamaño de una mesa de oficina.
El experimento, parte del programa POWER (siglas en inglés de relé de energía inalámbrica óptica persistente) de DARPA, no solo superó en un 248% el récord anterior de transmisión inalámbrica de energía, sino que incluyó un guiño cinematográfico: parte de la electricidad se usó para hacer palomitas, recreando una icónica secuencia de la comedia de los años 80 Escuela de genios.
"No cabe duda de que hemos superado todas las demostraciones de transmisión óptica de energía realizadas hasta ahora en cuanto a potencia y distancia", declaró el director del programa POWER, Paul Jaffe, en un comunicado de prensa.
Detrás de este proyecto se esconde algo mucho más ambicioso, con aplicaciones en distintos terrenos: crear la primera red global de distribución energética sin cables ni combustibles, capaz de alimentar desde drones de vigilancia que no tengan necesidad de repostar hasta ciudades enteras.
Un experimento histórico 2vf8
Para alcanzar el récord de potencia y distancia, el equipo de PRAD (siglas en inglés de demostración de matriz de receptores de potencia) empleó una nueva tecnología para conseguir el ansiado récord.
El receptor, desarrollado en solo tres meses por la startup Teravec Technologies en colaboración con Packet Digital y el Instituto de Tecnología de Rochester, tiene una abertura muy compacta en la que incide el rayo láser, lo que garantiza que se escape muy poca luz.
Concepto del proyecto POWER de DARPA. Omicrono
Dentro del receptor, un espejo parabólico es el encargado de dirigir el láser hacia varias celdas fotovoltaicas de alta eficiencia, encargadas de convertir la energía óptica en electricidad utilizable.
Otra de las ventajas de estos nuevos receptores es que pueden escalarse para recibir y generar más potencia y adaptarse a diferentes plataformas, como drones, para responder a los objetivos a largo plazo del programa POWER.
Durante las pruebas, tanto el emisor como el receptor se situaron en tierra, obligando al haz a atravesar la parte más densa de la atmósfera, una de las dificultades que más preocupaban a sus responsables.
Como explicó el propio Jaffe, “es mucho más fácil enviar un haz de energía directamente hacia arriba o hacia abajo desde el suelo porque hay mucha menos atmósfera que atravesar”. Sin embargo, PRAD quiso poner a prueba la tecnología en condiciones exigentes para asegurarse de la viabilidad de su futura integración en distintas plataformas y condiciones atmosféricas.
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Aunque la eficiencia no era el foco principal del experimento, se logró superar el 20% de conversión de energía óptica en eléctrica. De hecho, el verdadero objetivo era comprobar si el nuevo diseño podía alcanzar distancias significativamente mayores.
A diferencia de los diseños de Nikola Tesla, que pretendía usar las torres de radiofrecuencia para transmitir la energía, POWER emplea láseres porque permiten haces más estrechos, que pueden llegar a su destino sin interferencias y es mucho más difícil que puedan ser interceptados.
“Esta demostración ha roto con ideas erróneas sobre los límites de la transmisión de energía por láser, y ya está inspirando a la industria a replantearse lo que es posible”, concluyó Jaffe. De hecho, este avance acerca a DARPA a su objetivo final: transmitir 10 kW a 200 kilómetros de distancia usando relés intermedios en 2027.
Proyecto POWER 314k3c
El programa avanza en tres fases paralelas: el desarrollo de componentes críticos como espejos deformables y células fotovoltaicas ultraeficientes, las pruebas con drones estratosféricos que retransmitan energía entre sí y una demostración a escala real con transmisiones multi-nodo.
Al ser un proyecto de DARPA, las aplicaciones militares inmediatas son la verdadera razón de ser de la iniciativa. Y es que, según datos del Pentágono, el 70% del peso transportado por el ejército de EEUU en en zonas de conflicto corresponde a combustible y baterías.
Lo que pretende el proyecto POWER en última instancia es reemplazar estos suministros por una red de relés energéticos capaces de enviar energía de forma inmediata desde drones, satélites o torres terrestres. Estos se encargarían de retransmitir haces láser entre sí, creando "autopistas virtuales de electricidad".
Gráfico que demuestra el éxito de los receptores PRAD de DARPA Omicrono
Otra de las prioridades es su adaptación a los drones de vigilancia persistente. Actualmente, plataformas como el MQ-9 Reaper necesitan aterrizar cada 28 horas para repostar. Si se consigue la transmisión de energía inalámbrica, podrían operar de forma indefinida.
La US Navy tambén explora las posibles aplicaciones navales de POWER, como alimentar boyas de sonar o incluso destructores mediante haces láser enviados desde aeronaves.
Pero el potencial trasciende lo militar. Por ejemplo, DARPA también colabora con la NASA en un proyecto para conectar futuras centrales solares orbitales –que captarían energía las 24 horas sin interferencias atmosféricas– con redes terrestres.
En el caso de catástrofes naturales, donde la infraestructura energética suele ser la primera en caer, drones equipados con relés podrían restablecer el suministro de forma rápida y precisa.
![Instalación de Emrod en el Ártico](["https:\/\/s1.elespanol.com\/2022\/10\/17\/omicrono\/tecnologia\/711439112_228025150_320x180.jpg"])
Sin embargo, todavía quedan numerosos y complejos desafíos técnicos a superar. Transmitir 10 kW –la potencia objetivo– requiere láseres con una potencia mucho mayor que la usada en esta última prueba, que podrían ser muy peligrosos en caso de o con la piel o los ojos de personas.
Otro obstáculo es la eficiencia de conversión: incluso con células fotovoltaicas que alcancen un 50% –el doble de lo que permiten las actuales–, se perdería la mitad de la energía en cada transmisión.
En cualquier caso, el programa avanza en su hoja de ruta para demostrar las ventajas de los relés y la transmisión inalámbrica de energía, y por eso está en permanente busca la colaboración con posibles socios empresariales que impulsen el proyecto hacia el futuro que en su día imaginó Nikola Tesla.
