Ласерски пренос снаге - технологија снабдевања енергијом у будућност

Будући да је проналазак електричне енергије и нашироко гурнут у производњу животних апликација, како пронаћи високо ефикасан метод преноса, што је више могуће да се смањи губитак преноса на велике удаљености, један је од фокуса пажње енергетског сектора и истраживачи. Кинеска технологија преноса ултрависоког напона је релативно водећа у свету, међутим, и даље постоји стопа губитка од 2%-7% (у зависности од удаљености) у процесу преноса, што је губитак који не би требало да буде игнорисано.
Идеју о бежичном преносу енергије први је предложио српски научник Никола Тесла пре 100 година, а ласери имају способност да преносе веома велику енергију у једном правцу, што теоретски задовољава потребе преноса на велике удаљености. Баш као што сунчева светлост може да напуни штампану плочу, ласер као средство за пренос на велике удаљености не само да има велику излазну снагу, већ се такође може извести у било које време и на било ком месту без ограничења каблова за пуњење, што има неупоредиве предности.
Године 1992, америчка компанија АББ преузела је водећу улогу у истраживању у вези са технологијом ласерског напајања, реализацији надзора високонапонских линијских кола и постепено заменила традиционални ЦТ трансформатор струје. Министарство одбране САД и Национална управа за аеронаутику и свемир такође су схватили да ако сателит и беспилотна летелица преко ласерског напајања можете постићи дужи временски период за обављање више задатака, другим речима, ласер у војсци и ваздухопловство има невиђене могућности, па је низ ласерских сателитских функција релевантних техничких истраживања спроведених на овај начин.
Године 1997. Јапан Н. Кавасхима и други извели су коришћење ласерског преноса енергије до робота за снабдевање енергијом робота на дну вулкана (РОВЕР). Зато што унутар вулкана нема сунчеве светлости, већ само у кратеру за примање сунчеве светлости у ласер, која се преноси на дно вулкана до снабдевања Ровера енергијом. Ласерска излазна снага система преноса од 60В, даљина преноса од 1000м, успешно управљање роботом од 10В, ефикасност фотоелектричне конверзије од око 20%.
Године 2005. НАСА Марсхалл Спаце Флигхт Центер је направио искорак, по први пут са снагом од 500 В, таласном дужином ласера ​​од 940нм на 15м удаљености од микро-возила да би обезбедио 6В струје, тако да је возило радило 15мин. 2013, америчка морнаричка лабораторија успешно је користила ласер од 2кВ на удаљености од 40м од даљинског напајања УАВ-а.
Комплетан систем за испоруку ласерске енергије састоји се од три модула, односно модула ласерског предајника, модула ласерског преноса и модула за конверзију ласера ​​у електричну енергију. Међу њима, ефикасност ласерске и фотонапонске ћелије, је срж читавог ласерског енергетског система, како направити ласерску енергију кроз конверзију електрична енергија - светлост - електрична енергија, колико год је то могуће да се атмосферско слабљење, слабљење фотонапонске конверзије, смањи на минимум, је кључни индекс овог система. Кинески национални универзитет за одбрамбену технологију, Универзитет за аеронаутику и астронаутику у Нањингу, Универзитет Вухан, Институт за ваздухопловну електронику у Шандонгу и други истраживачки институти такође су спровели релевантна истраживања галијум арсенида, монокристалног силицијума и других фотонапонских ћелија како би постигли различите таласне дужине и удаљености од напајање ласера.
Последњих година, Јапан, Русија и друге земље се такође фокусирају на технолошке примене ласерског преноса енергије.
Русија се фокусира на примену ласерског преноса енергије у свемиру. 2021. године, руска компанија за свемирске ракете „енергетика“ планира да користи ласер за експерименте бежичног преноса енергије, за будућност преноса енергије у свемиру како би обезбедила тестирање изводљивости. Свемирски експеримент, кодног назива „Пеликан“, односи се на коришћење ласера ​​за пренос снаге између свемирских летелица, а експеримент је уврштен у дугорочни програм научних експеримената руске секције Међународне свемирске станице. Тренутно је ефикасност фотоелектричних претварача достигла 60%, тако да ће употреба ласера ​​за пренос електричне енергије са једне свемирске летелице на другу бити веома ефикасна. Руски научници су оптимистични у погледу употребе ласерске технологије бежичног преноса енергије за пуњење сателита у свемирској орбити.
Јапан, с друге стране, своју визију углавном баца на своје животне примене. Токијски институт за технологију и друге институције посвећене су развоју цивилизације технологије "лаког бежичног пуњења". Употреба електричне енергије за емитовање ласерских, ласерски озрачених објеката, а затим преко плоче за производњу енергије ће се претворити у електричну енергију, тако да не само да може уштедети мобилне телефоне, проблеме конфигурације кућних апарата са линијом за пуњење, већ и решити нова енергетска возила морате редовно да се заустављате на путу да бисте пронашли проблеме са пуњењем пуњења.
Технологија ласерског преноса енергије има много предности, али има и неке проблеме које треба решити. На пример, који се сада користи за пренос енергије ултрависоког напона, није лако доћи у контакт са људским телом, а ласер ултра велике снаге који се ослања на ширење ваздуха, лако подлеже разним рефлексијама, када се једном озрачи до људско тело може донети озбиљну опасност. Још један пример, како обезбедити да ласер у различитим климатским условима обезбеди стабилну и поуздану ефикасност преноса, смањи слабљење, док се прецизно преноси на потребу за пријемницима опреме, али и чека напредак у технологији праћења и фокусирања. Закључно, технологија ласерског преноса енергије представља будући правац развоја снабдевања енергијом и има широк простор примене.