Bežična struja u energetskoj mreži: punjenje električnih automobila u pokretu

• Autor:
• ime autora

  Quantumrun Foresight
• Neka 6, 2022

Sažetak uvida

Bežična električna energija obećava besprijekoran prijenos energije na niz uređaja, potencijalno mijenjajući našu svakodnevnu interakciju s tehnologijom. Iako koncept nije nov, nedavni napori tvrtki i vlada približavaju ga stvarnosti, iako uz izazove kao što su gubitak energije tijekom prijenosa i potreba za značajnim izmjenama infrastrukture. Krajolik koji se razvija predviđa efekt mreškanja, uključujući redizajnirane linije proizvoda za kompatibilnost s bežičnim punjenjem, poboljšanu produktivnost i pomak prema obnovljivoj energiji.

Kontekst bežične električne energije

Bežična električna energija je na horizontu, obećavajući da će donijeti transformativne promjene u nekoliko industrija uključujući proizvodnju automobila i telekomunikacije, slično učincima koji su prethodno viđeni s Internetom stvari (IoT) i umjetnom inteligencijom (AI). Ovaj razvoj potiče sve veća potražnja za praktičnim i učinkovitim energetskim rješenjima. Zamišljeno je da će ova tehnologija olakšati besprijekoran prijenos snage na široku lepezu uređaja, potencijalno mijenjajući način na koji komuniciramo s gadgetima i uređajima u svakodnevnom životu. 

Koncept bežične električne energije nije nov; seže do djela izumitelja i inženjera Nikole Tesle. Tesla je imao viziju u kojoj bi se energija mogla bežično prenositi na značajne udaljenosti, koristeći mreže visećih balona ili strateški postavljene tornjeve kako bi se olakšao ovaj prijenos. Od 2023. programeri koji rade na 5G mrežama uspjeli su stvoriti "bežičnu električnu mrežu". Ova mreža, u početku dizajnirana za druge svrhe, ima potencijal za ponovno punjenje ili napajanje malih uređaja integriranih u vozila, tvornice, urede i stanove.

Unatoč obećavajućim izgledima, jedna od primarnih prepreka ovog razvoja je značajan gubitak energije koji se događa tijekom procesa prijenosa. Nadalje, postojeća tehnološka infrastruktura 5G možda će morati proći kroz značajne izmjene, uključujući postavljanje guste mreže tornjeva i niza antena za podršku bežičnom prijenosu električne energije. Neophodno je mudro upravljati ovim izazovima kako biste otključali puni potencijal bežične električne energije.

Razarajući učinak

Američko softversko poduzeće Wireless Advanced Vehicle Electrification (WAVE) napreduje u razvoju bežičnih izvora energije koji zadovoljavaju potrebe srednje i velike izlazne snage. Tvrtka je osmislila opremu za punjenje koja se može postaviti pod zemljom, ispod prometnica ili na parkiralištima, s kapacitetom isporuke do 1 megavata bežične energije. Ova vrsta postavljanja potencijalno može olakšati besprijekorno iskustvo punjenja za korisnike električnih vozila, smanjujući vrijeme zastoja i potičući više ljudi da pređu na električna vozila. Štoviše, urbanistima otvara puteve za promišljanje gradskih krajolika, integrirajući energetska rješenja u samo tkivo cestovne infrastrukture.

Američki titan električnih vozila Tesla razmatra potencijalne prednosti tehnologije bežičnog punjenja dok se upušta u proizvodnju električnog kamiona. Korištenje WAVE tehnologije moglo bi promijeniti igru, pružajući potrebna rješenja za napajanje kako bi se zadovoljili zahtjevi takvog vozila. U međuvremenu, Ministarstvo prometa Indiane surađuje sa Sveučilištem Purdue i njemačkim proizvođačem cementa na izradi cesta od magnetskog cementa sposobnih za napajanje električnih vozila dok njima prolaze. 

Kako ove tehnologije poprimaju oblik, postoji efekt valovitosti koji potiče druge tvrtke da istražuju rješenja za bežično punjenje, potencijalno potičući veća ulaganja u tehnologije obnovljive energije poput vjetra i solarne energije. Vlade i općine mogu se naći na raskrižju u kojem trebaju olakšati rast ove tehnologije, po mogućnosti kroz poticaje ili partnerstva, kako bi osigurali zeleniju budućnost. To je scenarij u kojem sinergija između različitih dionika — državnih tijela, obrazovnih institucija i privatnih poduzeća — može pokrenuti održivu energetsku revoluciju.

Implikacije bežične električne energije 

Šire implikacije bežične električne energije mogu uključivati:

• Proizvođači proizvoda koji koriste elektroniku s napajanjem postupno redizajniraju većinu svojih linija proizvoda kako bi bili kompatibilni s tehnologijama bežičnog punjenja, potičući tržište na kojem potrošači mogu uživati ​​u besprijekornijem i praktičnijem korisničkom iskustvu.
• Inkrementalna poboljšanja produktivnosti na razini stanovništva jer proizvodi, strojevi i radna mjesta mogu ostati stalno napunjeni i uz veću mobilnost, što dovodi do okruženja u kojima je vrijeme zastoja značajno smanjeno, a operativna učinkovitost poboljšana.
• Manja ovisnost o vozilima s benzinskim i dizelskim motorom, pomaže zemljama u borbi protiv globalnog zatopljenja i ispunjavanju njihovih ciljeva u pogledu emisija ugljika.
• Vlade preispituju ulaganja u energetsku infrastrukturu kako bi bolje uključile bežični prijenos električne energije, nudeći održivu opciju za zemlje u razvoju s manje naslijeđene energetske infrastrukture za zamjenu.
• Promjena u paradigmama urbanog planiranja kako bi se uključile staze i točke za bežično punjenje, što dovodi do gradova koji su spremniji za električna vozila i smanjuju prometne gužve kako se usvajanje električnih vozila povećava.
• Pojava novih poslovnih modela za stanice za punjenje električnih vozila, gdje tvrtke mogu ponuditi usluge pretplate za neograničeno punjenje.
• Potencijalno povećanje elektroničkog otpada kako stariji, nekompatibilni uređaji zastarijevaju, što dovodi do zabrinutosti za okoliš koja zahtijeva pažljivo upravljanje i strategije recikliranja.
• Porast potražnje za kvalificiranom radnom snagom u sektoru obnovljive energije, što dovodi do otvaranja radnih mjesta i mogućnosti za razvoj radne snage u visokotehnološkim industrijama.
• Kreatori politike koji se bore s formuliranjem propisa kako bi se osiguralo da su standardi sigurnosti i učinkovitosti zadovoljeni u ekosustavu bežične električne energije, što dovodi do regulatornog krajolika koji štiti interese potrošača dok potiče tehnološki napredak.
• Potencijalni porast troškova energije u početnim fazama raširene implementacije bežične električne energije, što dovodi do ekonomskih izazova koji zahtijevaju pažljivo razmatranje kako bi se osigurala priuštivost i pristupačnost za sve socioekonomske skupine.

Pitanja za razmatranje

• Vjerujete li da bi potpuno oslanjanje na opremu na električni pogon moglo stvoriti buduću ovisnost o proizvođačima baterija?
• Mislite li da se trenutna neučinkovitost (curenje energije) vezana uz bežični prijenos električne energije može prevladati kako bi se usvojilo u regionalne električne mreže?
• Mislite li da se bežični tornjevi za prijenos električne energije mogu postaviti masovno za podršku velikim urbanim središtima?