lari kuantum

KREDIT GAMBAR:

iStock

Transfer daya nirkabel: Ketika energi tersedia di mana-mana

Perusahaan sedang mengembangkan sistem transfer daya nirkabel (WPT) untuk mengaktifkan energi hijau dan konektivitas tanpa batas.

Penulis:
nama penulis
Pandangan ke Depan Quantumrun
Desember 7, 2022

Ringkasan wawasan

Pengisian daya nirkabel telah lama menjadi fitur yang disambut baik di smartphone dan perangkat lain. Namun, para ilmuwan sedang mencari cara untuk mentransfer teknologi tersebut ke mesin yang lebih kompleks, seperti robot dan kendaraan listrik. Dengan penelitian terbaru, teknologi tersebut akhirnya siap untuk memberi daya pada perangkat otonom generasi berikutnya.

Konteks transfer daya nirkabel

Sistem transfer daya nirkabel (WPT) berguna untuk berbagai keperluan, termasuk peralatan rumah tangga dan aplikasi sensor. Teknologi WPT memungkinkan transmisi energi jarak jauh tanpa menggunakan tautan fisik langsung. Fitur ini berguna untuk menyalakan perangkat yang menggunakan kabel berbahaya dan tidak nyaman. Secara khusus, sistem magnetic resonant coupling wireless power transfer (MRCWPT) mendapat perhatian karena efisiensi transfernya yang tinggi untuk jarak jauh. Teknologi MRCWPT sangat menjanjikan untuk pengisian daya dan telah diterapkan pada implan medis, kendaraan listrik, jaringan sensor, dan elektronik konsumen.

Pada tahun 2020, peneliti Universitas Stanford berhasil mendemonstrasikan bagaimana WPT dapat diterapkan pada robotika, mobil listrik, dan drone. Meskipun bantalan pengisi daya nirkabel untuk ponsel sudah tersedia, bantalan tersebut hanya berfungsi jika ponsel tidak bergerak. Namun, praktik ini akan merepotkan bagi mobil listrik karena harus mengisi daya di stasiun pengisian daya selama satu atau dua jam setiap hari.

Dua insinyur Stanford menerbitkan temuan mereka di jurnal ilmiah Nature, di mana mereka menggambarkan sebuah teknologi yang dapat ditingkatkan di masa depan untuk menggerakkan kendaraan listrik yang bergerak. Prototipe laboratorium baru ini dapat mengirimkan listrik 10 watt secara nirkabel melalui jarak hingga 1 meter. Para insinyur mengatakan bahwa dengan beberapa penyesuaian, sistem tersebut dapat menyediakan tenaga untuk mobil listrik yang membutuhkan puluhan atau ratusan kilowatt.

Dampak yang mengganggu

Beberapa perusahaan dan organisasi telah membuat terobosan dalam teknologi WPT. Pada tahun 2021, dua sistem pengisian robot nirkabel milik startup WiBotic telah mendapatkan sertifikat keamanan di Eropa, menurut CEO perusahaan, yang menggambarkannya sebagai langkah maju yang besar. Pengisi daya dan pemancar tersebut kini memiliki sertifikasi Tanda CE, yang berarti memenuhi persyaratan kesehatan dan perlindungan lingkungan Uni Eropa (UE).

Selain itu, sistem ini memenuhi protokol Komisi Elektroteknik Internasional UE dan Grup CSA (Asosiasi Standar Kanada) Kanada. WiBotic, yang didirikan di Universitas Washington pada tahun 2015, telah merancang sistem pengisian baterai yang secara otomatis dapat memberi daya pada drone dan robot di darat atau di laut. Perangkat lunak manajemen daya yang disebut Commander dapat mengoptimalkan penggunaan baterai untuk seluruh armada dengan bekerja sama dengan perangkat keras. Perusahaan berencana untuk membuat sistem tenaga untuk mengisi daya robot masa depan di Bulan.

Sementara itu, pada tahun 2022, Departemen Perhubungan Indiana (INDOT) bekerja sama dengan Universitas Purdue untuk mengembangkan jalan raya beton pengisian nirkabel pertama di dunia. Proyek ini akan menggunakan beton magnetisasi mutakhir — dikembangkan oleh startup Jerman Magment GmbH — yang memungkinkan kendaraan listrik mengisi daya saat mereka mengemudi. Dua fase pertama proyek ini melibatkan pengujian perkerasan, analisis, dan penelitian pengoptimalan yang dilakukan oleh Program Penelitian Transportasi Bersama (JTRP) di kampus West Lafayette Universitas Purdue. Pada tahap ketiga, INDOT akan membangun testbed berukuran seperempat mil untuk menguji kapasitas daya beton untuk truk berat yang beroperasi dengan watt tinggi (200 kilowatt ke atas). Jika ketiga fase tersebut berhasil diselesaikan, INDOT berencana menggunakan teknologi ini untuk melistriki sebagian jalan raya antarnegara bagian di Indiana.

Implikasi transfer daya nirkabel

Implikasi yang lebih luas dari transfer daya nirkabel dapat meliputi:

Lebih banyak kota mendanai penelitian WPT untuk mengubah infrastruktur publik menjadi stasiun pengisian daya nirkabel. Perkembangan ini dapat membantu masyarakat beralih ke kendaraan listrik.
Semakin banyak startup yang mengembangkan sistem WPT jarak jauh yang dapat mengisi daya perangkat dan peralatan dari jarak jauh di lokasi yang menantang, seperti kendaraan bawah air otonom.
Produsen kabel dan kabel mengalami kontraksi bisnis karena lebih banyak orang, perusahaan, infrastruktur publik beralih ke pengisian daya nirkabel.
Semakin banyak kota pintar yang menyiapkan stasiun pengisian daya nirkabel publik untuk berbagai perangkat untuk mendorong interkonektivitas dan pengumpulan data berkelanjutan.
Penggantian bertahap kabel listrik tradisional di dalam kota dengan jaringan padat node transmisi WPT (2050-an).
Peningkatan penjualan kendaraan listrik, khususnya truk otonom yang digunakan untuk pengiriman jarak jauh, karena WPT dapat mendukung aktivitas pengiriman 24/7 mereka.