Merhaba.
Kablosuz enerji iletimi konusunda araştırmacıların farklı yaklaşımları var.Bunlardan ilki radyo dalgaları aracılığıyla güç iletimi.Bu yöntem ile hep hayali kurulan çok uzak mesafelere güç aktarımı yapılabiliyor.(Nikola Tesla'nın yıllar önceki düşüdür.)Fakat bu yöntemin çok önemli bir dezavantajı da bulunuyor.Radyo dalgaları ile yapılan bu tür iletimde,ancak çok düşük miktarda güç transferi yapılabiliyor.
Kablosuz enerji iletiminde bir diğer yaklaşım ise güç pedleri.Son günlerde yaygınlaşmaya başlayan bu cihazlar,taşınabilir aygıtları kablo kullanmadan şarj edebiliyor.Düşük maliyetli ve gerçekten verimli olan bu cihazların en büyük dezavantajı,sadeca çok kısa olan mesafelerde iş görmeleri.Giderek yaygınlaşan bu bu ürünlerin,kablo kullanmadan güç ilettiği doğru,fakat bilim insanlarının aradığı şey tam olarak bu değil.(Evlerimizde kullanılan elektrikli diş fırçalarında,ayni yöntemle,yani manyetik indüksiyon(İndüktif kuplaj)yöntemiyle diş fırçaları,ıslak ortamdan kaçınmak için zaten temassız(Kablosuz) olarak hergün şarj edilmek için bu yöntem kullanılmakta.)
Cleveland State Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı,elektrik akımının binlerce kilometre uzaktaki uzay boşluğuna,laser gücü ile iletilmesi yönünde çalışmalar yapıyor.
Bu teknik ile uzay araçlarına enerji sağlanabileceği ve uydular vasıtasıyla uzak mesafelerdeki askeri donanımlara kablosuz olarak elektrik akımı iletilebileceği bildiriliyor.Bu tekniğin çalışma ilkesi güneş panellerine benziyor.Laser ışını tıpkı bir güneş gözesi gibi ışığa hassas bir cihaza hedefleniyor,burada da ışındaki enerji elektrik akımına dönüştürülüyor.Şu an için bu sistem hayli verimsiz,ama bundan yaklaşık elli yıl sonra laser gücü sayesinde kablonun asla erişemeyeceği yerlere erişebileceği söyleniyor.
Kanada Haberleşme Araştırma Merkezi,1980'li yıllarda tasarladığı küçük insansız uçakta Mikrodalga enerjisini kullanarak uzun mesafeli kablosuz elektrik aktarımı çalışmaları gerçekleştirdi.Bu uçağın noktadan noktaya uçmak yerine,çok yüksek irtifada yaklaşık 2 km çapa sahip bir daire çizerek uçtuğu biliniyor.Daha da önemlisi bu uçağın bir ay kadar gökyüzünde kalabilmiş olması.Uçağın bu kadar uzun süre gökyüzünde kalabilmesi,yeryüzündeki bir mikrodalga verici ile sağlanmış.Yeryüzünden uçağın uçma rotasını kapsayan mikrodalgalar gönderiliyor.Mikrodalga enerjisi uçağın arka kısmında bulunana disk şeklindeki düzeltici antene bağlanıyor ve bu anten mikrodalga enerjisini elektriğe çeviriyor.Böylece uçağın ihtiyacı olan enerji sağlanmış oluyor.Ancak bu sistemde de verim kaybı hayli yüksek,yani çok da pratik bir uygulama alanı yok.
İndüksiyon yöntemindeki elektrik yükleme problemini gören Masachusetts Institute of Tecnology'deki (MIT) fizikçiler 2007 yılında yeni bir yöntem geliştirdi.Elektromanyetik rezonans kullanarak kablosuz elektrik iletimi sağlamayı hedefleyen uzmanlar,cihazların kendi kendilerine,elektrik enerjisine çevirebileceği bir manyetik alan oluşturmayı düşünüyor.Kullandıkları sistemle benzer frekanslarda titreşen nesneler arasında,büyük miktarda enerji transferi gerçekleştirmeyi hedefliyorlar.Olayı gözünüze daha iyi canlandırabilmek için salıncakta sallanan bir çoçuğu düşünelim.Eğer çoçuk bacaklarını salıncağın salınımıyla eşgüdümlü sallarsa,o zaman salıncağa enerji aktararak salınımın daha fazla olmasını sağlar.Böylece salıncak daha yükseğe çıkar.Ama çocuk eğer bacaklarını salıncağın salınımına uymayan bir tempoda sallarsa o zaman salıncağın sallanması yavaşlar.İşte MIT'deki araştırıcılar yankılanan manyetik alanlar arasında da,enerjinin buna benze şekilde aktarılabileceğini gösterdi.Elektromanyetik indüksiyon akımına kıyasla çok daha verimli olan elektromanyetik rezonanas yönteminde elektrik girdisinin sadece %5'i kayboluyor.Bu teknoloji ile güç pedlerinden daha verimli fakat radyo dalgalarından daha kısa mesafelerde güç iletimi yapılabileceği belirtiliyor.MIT ekibi (Witricity),tam 2 metre uzaklıktaki 60 watt.lık bir ampülü,tamamen kendi geliştirdikleri kablosuz bir teknoloji ile yakmayı başardı.
Nikola Tesla'nın vizyonundan etkilenen Witricity ekibi yakın gelecekte kablosuz elektrikle çalışabilen çok çeşitli ürünler geliştirebileceklerini düşünüyor.Ancak şimdilik küresel bir elektrik gücü üretmeyi planlamıyorlar.Cihaz ve elektrik kaynağı arasına gömülmüş metal bobinler sayesinde aktarılan kablosuz elektrik,fizikçiler tarafından şu şekilde açıklanıyor:"Kaynak bir bobindir,diğeri ise bir cihaz.Kaynak,cihazın içinde akım oluşumunu indükleyen bir manyetik alan oluşturur.Bu,cihazın ihtiyacı olan elektriğe dönüştürülür.Amaç,elektriği orta uzaklıktaki mesafelere ulaştırabilmek.Örneğin,duvardan 4 m2'lik bir odanın ortasına kadar."
Bir ev düşünün.Masanın altına bakıyorsunuz ve bir bobin görüyorsunuz ve birkaç cihazın ayni bobin sayesinde çalıştığını görüyorsunuz.Bu bobinler evdeki mobilyaların,halıların altına ya da duvarların içine görülmeyecek şekilde yerleştirilebiliyor.Sistemin şu andaki kapsama alanı 2 cm'den 3-4 mt'ye kadar değişiyor,ancak teknoloji üzerindeki çalışmalar devam ediyor ve kapsama alanı 30 mt'ye kadar çıkartılmaya çalışılıyor.Sistemin ilettiği kablosuz elektrik akımı duvarlardan ve mobilyalardan kolaylıkla geçebiliyor,ancak çelik kapı ya da duvar gibi metal yapılardan geçemiyor.(Ayni kablosuz modemlerin iletişim için gereken sinyal gücünün bu tür benzer bariyerlerde zayıflaması örneğinde olduğu üzere.)
Çalışmaların başladığı 2007 yılında sistemin verim olanının %15 olduğu,ancak şu andaki verimliliğin %90-95'lere ulaştığı bildiriliyor.Hedeflenen kullanım alanları arasında elektrikli arabalar,medikal cihazlar,telefonlar,bilgisayarlar,televizyonlar,küçük ev aletleri,sanayide kullanılacak robotlar,paketleme ve montaj sistemleri,karada ve sualtında çalışacak sondaj ve madencilik ekipmanları,yüksek teknolojili elektronik ürünleri ve elektrikle çalışan diğer tüm aletler ve cihazlar geliyor.
Firma yetkilileri kablosuz elektrik kullanımının kablolu kadar verimli olmadığını kabul ediyor,ancak sağlayacağı çevresel farklılığın da kabul edilmesi gerektiğinin altını çiziyorlar.Çevreye zararlı ve geri dönüşümü sorun olan bataryalara artık ihtiyaç duyulmayacak.Kablosuz elektrik daha emniyetli de olacak,çünkü elektrik çarpması riski yok.Kablo yığınlarından kurtardığı için daha pratik.Ancak tüm bunlara rağmen sistemin güvenilirliği ve verimi konusunda hala endişeler var.Bunların en başta geleni de oluşturulacak mağnetik alanın insan sağlığına zararlı olabileceği yönündeki endişeler.Uzmanlar üzerinde yaşadığımız Dünya'nın zaten manyetik dalgalarla çevrili olduğunu söyleyerek sistemin zararlı olmadığını ve insan vücuduna zararı olmayan manyetik dagaların kullanıldığını savunuyor.Kablosuz elektriğin güvenilirliği konusunda yapılan açıklamalar ise şöyle:Kimse bir başkasının evindeki kablosuz elektriği kullanarak cihazlarını şarj edemeyecek.Bunun iki nedeni var.Birincisi,manyetik rezonans etkisini sadece kısa mesafelerde gösteriyor.Ev ve ofis ortamlarındaki etki alanı,verici elektromanyetik bobinlerden birkaç metrelik mesafeleri kapsayacak.İkincsi ise,kullanılan kişisel cihazlar ancak o ortamdaki verici bobinlerle birlikte çalışabilecek şekilde yetkilendirilecek,yani bir kontrol mekanizması olacak.
Ticari anlamda baktığımızda.2010 yılında Sony firmasının kablosuz elektrik akımı ile çalışan ilk LCD televizyonu piyasaya tanıttığını görüyoruz.Alman mühendislik firması Siemens'in,garajlarda ve özel araba yollarında yeraltına döşenecek,temassız,kablosuz elektrik akımı sistemi ile elektrikli arabaları verim kaybı olmadan şarj etme çalışmalarını tamamlamak üzere olduğu söyleniyor.
Elektrik enerjisini uzun mesafelere,çok fazla güç kaybı olmadan kablosuz olarak aktarmanın bir yolu bulunursa,birçok şey değişebilir.Tüm hızıyla devam eden çalışmalar,tamamen kablosuz yaşam alanlarının oluşacağı günlerin pek uzak olmadığını gözler önüne seriyor.
Alıntıdır.Asıl Kaynak:Bilim ve Teknik Dergisi,Aralık 2011 Sayısı,Yıl 45 Sayı 529/Kablosuz Elektrik/Sayfa 50-51
Kablosuz enerji iletimi konusunda araştırmacıların farklı yaklaşımları var.Bunlardan ilki radyo dalgaları aracılığıyla güç iletimi.Bu yöntem ile hep hayali kurulan çok uzak mesafelere güç aktarımı yapılabiliyor.(Nikola Tesla'nın yıllar önceki düşüdür.)Fakat bu yöntemin çok önemli bir dezavantajı da bulunuyor.Radyo dalgaları ile yapılan bu tür iletimde,ancak çok düşük miktarda güç transferi yapılabiliyor.
Kablosuz enerji iletiminde bir diğer yaklaşım ise güç pedleri.Son günlerde yaygınlaşmaya başlayan bu cihazlar,taşınabilir aygıtları kablo kullanmadan şarj edebiliyor.Düşük maliyetli ve gerçekten verimli olan bu cihazların en büyük dezavantajı,sadeca çok kısa olan mesafelerde iş görmeleri.Giderek yaygınlaşan bu bu ürünlerin,kablo kullanmadan güç ilettiği doğru,fakat bilim insanlarının aradığı şey tam olarak bu değil.(Evlerimizde kullanılan elektrikli diş fırçalarında,ayni yöntemle,yani manyetik indüksiyon(İndüktif kuplaj)yöntemiyle diş fırçaları,ıslak ortamdan kaçınmak için zaten temassız(Kablosuz) olarak hergün şarj edilmek için bu yöntem kullanılmakta.)
Cleveland State Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı,elektrik akımının binlerce kilometre uzaktaki uzay boşluğuna,laser gücü ile iletilmesi yönünde çalışmalar yapıyor.
Bu teknik ile uzay araçlarına enerji sağlanabileceği ve uydular vasıtasıyla uzak mesafelerdeki askeri donanımlara kablosuz olarak elektrik akımı iletilebileceği bildiriliyor.Bu tekniğin çalışma ilkesi güneş panellerine benziyor.Laser ışını tıpkı bir güneş gözesi gibi ışığa hassas bir cihaza hedefleniyor,burada da ışındaki enerji elektrik akımına dönüştürülüyor.Şu an için bu sistem hayli verimsiz,ama bundan yaklaşık elli yıl sonra laser gücü sayesinde kablonun asla erişemeyeceği yerlere erişebileceği söyleniyor.
Kanada Haberleşme Araştırma Merkezi,1980'li yıllarda tasarladığı küçük insansız uçakta Mikrodalga enerjisini kullanarak uzun mesafeli kablosuz elektrik aktarımı çalışmaları gerçekleştirdi.Bu uçağın noktadan noktaya uçmak yerine,çok yüksek irtifada yaklaşık 2 km çapa sahip bir daire çizerek uçtuğu biliniyor.Daha da önemlisi bu uçağın bir ay kadar gökyüzünde kalabilmiş olması.Uçağın bu kadar uzun süre gökyüzünde kalabilmesi,yeryüzündeki bir mikrodalga verici ile sağlanmış.Yeryüzünden uçağın uçma rotasını kapsayan mikrodalgalar gönderiliyor.Mikrodalga enerjisi uçağın arka kısmında bulunana disk şeklindeki düzeltici antene bağlanıyor ve bu anten mikrodalga enerjisini elektriğe çeviriyor.Böylece uçağın ihtiyacı olan enerji sağlanmış oluyor.Ancak bu sistemde de verim kaybı hayli yüksek,yani çok da pratik bir uygulama alanı yok.
İndüksiyon yöntemindeki elektrik yükleme problemini gören Masachusetts Institute of Tecnology'deki (MIT) fizikçiler 2007 yılında yeni bir yöntem geliştirdi.Elektromanyetik rezonans kullanarak kablosuz elektrik iletimi sağlamayı hedefleyen uzmanlar,cihazların kendi kendilerine,elektrik enerjisine çevirebileceği bir manyetik alan oluşturmayı düşünüyor.Kullandıkları sistemle benzer frekanslarda titreşen nesneler arasında,büyük miktarda enerji transferi gerçekleştirmeyi hedefliyorlar.Olayı gözünüze daha iyi canlandırabilmek için salıncakta sallanan bir çoçuğu düşünelim.Eğer çoçuk bacaklarını salıncağın salınımıyla eşgüdümlü sallarsa,o zaman salıncağa enerji aktararak salınımın daha fazla olmasını sağlar.Böylece salıncak daha yükseğe çıkar.Ama çocuk eğer bacaklarını salıncağın salınımına uymayan bir tempoda sallarsa o zaman salıncağın sallanması yavaşlar.İşte MIT'deki araştırıcılar yankılanan manyetik alanlar arasında da,enerjinin buna benze şekilde aktarılabileceğini gösterdi.Elektromanyetik indüksiyon akımına kıyasla çok daha verimli olan elektromanyetik rezonanas yönteminde elektrik girdisinin sadece %5'i kayboluyor.Bu teknoloji ile güç pedlerinden daha verimli fakat radyo dalgalarından daha kısa mesafelerde güç iletimi yapılabileceği belirtiliyor.MIT ekibi (Witricity),tam 2 metre uzaklıktaki 60 watt.lık bir ampülü,tamamen kendi geliştirdikleri kablosuz bir teknoloji ile yakmayı başardı.
Nikola Tesla'nın vizyonundan etkilenen Witricity ekibi yakın gelecekte kablosuz elektrikle çalışabilen çok çeşitli ürünler geliştirebileceklerini düşünüyor.Ancak şimdilik küresel bir elektrik gücü üretmeyi planlamıyorlar.Cihaz ve elektrik kaynağı arasına gömülmüş metal bobinler sayesinde aktarılan kablosuz elektrik,fizikçiler tarafından şu şekilde açıklanıyor:"Kaynak bir bobindir,diğeri ise bir cihaz.Kaynak,cihazın içinde akım oluşumunu indükleyen bir manyetik alan oluşturur.Bu,cihazın ihtiyacı olan elektriğe dönüştürülür.Amaç,elektriği orta uzaklıktaki mesafelere ulaştırabilmek.Örneğin,duvardan 4 m2'lik bir odanın ortasına kadar."
Bir ev düşünün.Masanın altına bakıyorsunuz ve bir bobin görüyorsunuz ve birkaç cihazın ayni bobin sayesinde çalıştığını görüyorsunuz.Bu bobinler evdeki mobilyaların,halıların altına ya da duvarların içine görülmeyecek şekilde yerleştirilebiliyor.Sistemin şu andaki kapsama alanı 2 cm'den 3-4 mt'ye kadar değişiyor,ancak teknoloji üzerindeki çalışmalar devam ediyor ve kapsama alanı 30 mt'ye kadar çıkartılmaya çalışılıyor.Sistemin ilettiği kablosuz elektrik akımı duvarlardan ve mobilyalardan kolaylıkla geçebiliyor,ancak çelik kapı ya da duvar gibi metal yapılardan geçemiyor.(Ayni kablosuz modemlerin iletişim için gereken sinyal gücünün bu tür benzer bariyerlerde zayıflaması örneğinde olduğu üzere.)
Çalışmaların başladığı 2007 yılında sistemin verim olanının %15 olduğu,ancak şu andaki verimliliğin %90-95'lere ulaştığı bildiriliyor.Hedeflenen kullanım alanları arasında elektrikli arabalar,medikal cihazlar,telefonlar,bilgisayarlar,televizyonlar,küçük ev aletleri,sanayide kullanılacak robotlar,paketleme ve montaj sistemleri,karada ve sualtında çalışacak sondaj ve madencilik ekipmanları,yüksek teknolojili elektronik ürünleri ve elektrikle çalışan diğer tüm aletler ve cihazlar geliyor.
Firma yetkilileri kablosuz elektrik kullanımının kablolu kadar verimli olmadığını kabul ediyor,ancak sağlayacağı çevresel farklılığın da kabul edilmesi gerektiğinin altını çiziyorlar.Çevreye zararlı ve geri dönüşümü sorun olan bataryalara artık ihtiyaç duyulmayacak.Kablosuz elektrik daha emniyetli de olacak,çünkü elektrik çarpması riski yok.Kablo yığınlarından kurtardığı için daha pratik.Ancak tüm bunlara rağmen sistemin güvenilirliği ve verimi konusunda hala endişeler var.Bunların en başta geleni de oluşturulacak mağnetik alanın insan sağlığına zararlı olabileceği yönündeki endişeler.Uzmanlar üzerinde yaşadığımız Dünya'nın zaten manyetik dalgalarla çevrili olduğunu söyleyerek sistemin zararlı olmadığını ve insan vücuduna zararı olmayan manyetik dagaların kullanıldığını savunuyor.Kablosuz elektriğin güvenilirliği konusunda yapılan açıklamalar ise şöyle:Kimse bir başkasının evindeki kablosuz elektriği kullanarak cihazlarını şarj edemeyecek.Bunun iki nedeni var.Birincisi,manyetik rezonans etkisini sadece kısa mesafelerde gösteriyor.Ev ve ofis ortamlarındaki etki alanı,verici elektromanyetik bobinlerden birkaç metrelik mesafeleri kapsayacak.İkincsi ise,kullanılan kişisel cihazlar ancak o ortamdaki verici bobinlerle birlikte çalışabilecek şekilde yetkilendirilecek,yani bir kontrol mekanizması olacak.
Ticari anlamda baktığımızda.2010 yılında Sony firmasının kablosuz elektrik akımı ile çalışan ilk LCD televizyonu piyasaya tanıttığını görüyoruz.Alman mühendislik firması Siemens'in,garajlarda ve özel araba yollarında yeraltına döşenecek,temassız,kablosuz elektrik akımı sistemi ile elektrikli arabaları verim kaybı olmadan şarj etme çalışmalarını tamamlamak üzere olduğu söyleniyor.
Elektrik enerjisini uzun mesafelere,çok fazla güç kaybı olmadan kablosuz olarak aktarmanın bir yolu bulunursa,birçok şey değişebilir.Tüm hızıyla devam eden çalışmalar,tamamen kablosuz yaşam alanlarının oluşacağı günlerin pek uzak olmadığını gözler önüne seriyor.
Alıntıdır.Asıl Kaynak:Bilim ve Teknik Dergisi,Aralık 2011 Sayısı,Yıl 45 Sayı 529/Kablosuz Elektrik/Sayfa 50-51
