El Pentágono y Raytheon seguirán desarrollando un sistema inalámbrico de transmisión de energía.
Personal militar estadounidense con un generador portátil de baja potencia.
Durante varios años, el Pentágono, sus unidades y contratistas han estado trabajando para crear tecnología de transmisión de energía inalámbrica. Si este trabajo tiene éxito, el ejército estadounidense tendrá la oportunidad de crear redes de suministro de energía fundamentalmente nuevas. Hasta la fecha se han llevado a cabo varios estudios en esta dirección y ahora el programa pasa a la etapa de creación y prueba de equipos experimentales.
Nuevo contrato
El 14 de noviembre, Raytheon anunció que había recibido un nuevo contrato del departamento militar. Su división de desarrollo avanzado cumplirá el pedido. Los términos y el costo del contrato aún no se han revelado, pero la empresa presentó las principales metas y objetivos que se alcanzarán en un futuro próximo.
El nuevo contrato es el siguiente paso en la implementación de la Estrategia Energética Operacional del Departamento de Defensa, adoptada hace varios años. Anteriormente, la empresa Raytheon ya había participado en varios proyectos en esta dirección y ahora vuelve a participar en la solución de problemas importantes.
Como parte del nuevo contrato, la empresa deberá desarrollar, fabricar y probar prometedores sistemas de transmisión de energía inalámbrica. El principio de funcionamiento de tales medios aún no se ha aclarado. Al mismo tiempo, se indica que deben ser compatibles con los equipos y equipamiento militar de que dispone el Ejército estadounidense.
Planta de energía solar compacta
El comunicado de prensa de la empresa promotora menciona los objetivos generales del nuevo proyecto. Se prevé simplificar el sistema de suministro de energía a las tropas mediante medios inalámbricos. Permitirán transferir energía al consumidor sin necesidad de tender comunicaciones tradicionales. Todo esto le permitirá reducir la cantidad de generadores en una posición o deshacerse de ellos por completo. Esto reducirá la necesidad de combustible y simplificará la logística. También se reducirán los riesgos asociados con daños a las reservas de combustible.
Proyecto PODER
Cabe recordar que el Pentágono, representado por sus distintos departamentos y estructuras, lleva bastante tiempo estudiando el tema de la transferencia inalámbrica de energía e incluso está intentando crear proyectos reales de este tipo. Por ejemplo, en 2022, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada DARPA anunció el desarrollo del programa POWER, destinado a crear nuevos sistemas de suministro de energía.
El nombre del programa refleja sus metas y objetivos: el acrónimo POWER significa Persistent Optical Wireless Energy Relay. Como parte de este proyecto, DARPA planea encontrar formas de transmitir electricidad "por el aire" utilizando medios ópticos.
La investigación preliminar llevó algún tiempo y finalizó a mediados de 2023. Para entonces, la agencia había formulado el concepto básico del proyecto, a partir del cual se planeaba desarrollar dispositivos y herramientas reales en un futuro próximo. Al principio, se planeó ponerlos en prueba y luego, una vez confirmados los parámetros de diseño, ponerlos en funcionamiento de prueba.
Principio de funcionamiento del sistema POWER.
En septiembre de 2023, el programa POWER entró en una nueva fase. La agencia DARPA decidió continuar el trabajo y anunció un concurso para crear equipos reales. Raytheon, Draper y BEAM Co. presentaron sus solicitudes para participar. Propusieron diseños preliminares basados en sus propias decisiones.
En el marco del concurso anunciado, tres empresas participantes deberán desarrollar proyectos y construir sistemas demostradores de tecnología. Estos suministros de energía se probarán en el laboratorio y, posiblemente, en el lugar de prueba. Todo este trabajo durará 20 meses y debería estar terminado a finales de la primavera de 2025.
Está previsto que la segunda fase del programa POWER se lance a principios del próximo año. Los participantes deberán crear equipos móviles de suministro de energía y demostrarlos en el lugar de prueba. Esta vez los productos experimentales transmitirán energía tanto a consumidores fijos como a plataformas aéreas móviles.
Se puede suponer que el reciente contrato recibido por Raytheon está directamente relacionado con los resultados de la primera etapa del concurso POWER y es una preparación para la transición a la segunda. Ciertos puntos del comunicado de prensa de la empresa sobre la recepción del pedido confirman indirectamente esta versión.
Láser sin combate
DARPA ya ha revelado las ideas principales del programa POWER. Se propone transmitir energía de forma inalámbrica mediante un rayo láser. Para ello serán necesarios medios especiales de transmisión y recepción, así como, en caso necesario, repetidores intermedios. Estos son los dispositivos que actualmente están desarrollando los participantes del concurso.
Concepto de repetidor de aire de POWER
El sistema de ENERGÍA debe obtener electricidad de redes existentes o de generadores con características adecuadas. Se debe suministrar electricidad al sistema de transmisión. Básicamente, será un complejo láser con un emisor suficientemente potente y un medio de guía del haz. Un transmisor de este tipo debe convertir la energía eléctrica en luz y enviarla en la dirección deseada.
El haz debe enviarse a un sistema receptor equipado con paneles solares e instalaciones de conversión de energía. Está conectado a medios de distribución de energía entre consumidores finales.
El sistema POWER también incluirá repetidores intermedios. Su tarea es aumentar la distancia de transmisión de energía y compensar las diversas características del terreno. En particular, los repetidores permitirán enviar energía más allá del horizonte.
Se supone que los repetidores se construirán sobre la base de plataformas aéreas capaces de realizar vuelos de larga duración, incl. Con colgar en un solo lugar. Se ofrecen dos opciones para el equipo de destino. El primero implica el uso de un sistema de espejos móviles para redirigir el haz a un receptor u otro repetidor. La segunda opción implica el uso de paneles solares "intermedios" y un láser.
Pros y contras
El concepto POWER en su forma actual promete una serie de capacidades y beneficios importantes que han atraído la atención de DARPA y el Pentágono. Sin embargo, no está exento de inconvenientes, y deshacerse de ellos será una tarea difícil y aparte. Con todo esto, algunos problemas del sistema propuesto son de carácter fundamental y habrá que afrontarlos.
Las principales dificultades del proyecto POWER están relacionadas con el uso del láser. Debe tener una potencia elevada que satisfaga las necesidades de los receptores de energía. En este caso, se requiere una reserva de marcha para compensar las pérdidas al atravesar el aire o fenómenos atmosféricos. Es posible que la eficiencia y confiabilidad finales de dicho sistema no sean lo suficientemente altas.
Tenga en cuenta que un haz enfocado de alta potencia es peligroso. Debe apuntar a los receptores con gran precisión; de lo contrario, se pueden producir daños o destrucción de elementos del sistema POWER o de los objetos circundantes.
Además, no se debe esperar que un sistema de transmisión de potencia láser sea sencillo y barato de fabricar y operar. En términos de indicadores económicos, será inferior a cualquier solución alternativa. Esto limitará el ritmo y el volumen de su implementación y operación.
Perspectivas y realidad
El Pentágono lleva mucho tiempo buscando formas fiables y eficientes de transmitir energía de forma inalámbrica, pero aún no lo ha conseguido. Ahora DARPA y sus contratistas están haciendo otro intento de crear un sistema de este tipo y nuevamente cuentan con el éxito. En el marco del programa POWER, ya se han realizado las investigaciones necesarias y se han firmado contratos para el desarrollo de muestras reales de equipos.
En un futuro próximo, las empresas participantes en POWER deberían demostrar sus desarrollos en un laboratorio y un sitio de pruebas. En particular, Raytheon presentará su proyecto. En los próximos meses se sabrá si él y sus competidores pudieron resolver sus problemas y crear un sistema con las características deseadas.
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