ワイヤレスの世界では、A 地点から B 地点に電気を移動させるには、依然として有線が最善の方法です。少なくとも技術的な観点からは、有線の方がほとんどの場合安価で簡単ですが、有線が理想的な解決策ではない場合もあります。
スマホの充電が面倒な人（私もその一人です）にとって、ワイヤレス充電パッドはまさにうってつけです。離島に住む人にとって、ワイヤレス電力供給は生活に革命をもたらす可能性があります。宇宙太陽光発電も同様です。これは、軌道上のソーラーパネルから地球へ電力をワイヤレスで送電する、提案されているタイプの発電所です。
欧州宇宙機関（ESA）とエアバスがワイヤレス電力伝送に関心を寄せているのは、宇宙太陽光発電のためです。両組織は、宇宙太陽光発電が次なる大きなトレンド、あるいは次の大きなトレンドの一つ、あるいは少なくとも一つのトレンドになる可能性があると考えています。だからこそ、両組織はニュージーランドに拠点を置くスタートアップ企業Emrodと提携し、先週ミュンヘンでワイヤレス電力伝送システムの実証を行いました。
ワイヤレス電力伝送は、無線データ伝送と大まかに似ています。送信用と受信用の2つのアンテナがあります。送信側では、電力は高周波Wi-Fiと同じ5.8GHzのマイクロ波に変換されます。受信側では、レクテナがマイクロ波を集光し、直流電力に変換します。
デモでは、エアバスの倉庫の端から端まで、550ワットの電力が36メートル（128フィート）の距離を伝送されました。この距離において、送信アンテナから送信された電力の95%が反対側の受信アンテナに到達しました。
しかし、システム全体の効率は約36%にとどまった。これは、デモがビーム収集に重点を置いたためだと、エムロッド社の最高マーケティング責任者であるナタリー・ロビンソン氏はTechCrunchに語った。システムは直流からマイクロ波への変換、そして再びマイクロ波から直流への変換でエネルギーを失っていた。ロビンソン氏はさらに、エムロッド社は今後1年でエンドツーエンドの効率を60%にまで引き上げたいと予想しており、長期目標は85%以上だと付け加えた。
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倉庫全体に送られた電気は、電解装置やビール冷蔵庫などに供給されました。（ビール冷蔵庫は、昨日終了したミュンヘンのオクトーバーフェストへのオマージュとして作られたようです。）研究チームはまた、2つのアンテナの間をドローンで飛行させ、障害物があった場合にシステムが停止・再起動する能力を実証しました。
エムロッド社の最近のデモンストレーションは、以前の性能と比べて著しく向上していました。2年前、同社の装置は2メートルの隙間を埋めることしかできませんでした。
2019年に設立されたこのスタートアップは、ニュージーランドの公益事業会社Powercoから投資を受けた。
長距離電力伝送に関しては、業界はマイクロ波に落ち着いたようだ。レーザーも選択肢の一つだが、レーザーには明らかな欠点があり、例えば、進路に迷い込んだ人や動物の失明や火傷を引き起こす可能性がある。さらに、レーザーは雲に遮られることもある。
マイクロ波にも限界があります。特定の周波数帯域のみが大きな損失なく空気中を伝わるためです。大気減衰は2GHzを超えると大きくなり始め、10GHzを超えると大きな問題となります。しかし、これまでのところ、これらのハードルは克服不可能なものではありません。
エアバスは、電気航空機への電力供給手段として、宇宙太陽光発電に関心を示している。仮想の航空機は、飛行に必要なすべてのエネルギーを機内に搭載するのではなく、離着陸時にバッテリー電源を使用し、その後は宇宙から送信される電力を利用することになるだろう。カナダの研究者たちは1980年代にこのコンセプトを試験し、地上アンテナからマイクロ波を介して小型ドローンに電力を送った。最後のデモンストレーションでは、ドローンはマイクロ波電力だけで1時間飛行した。（このプロジェクトはその後まもなく終了したが、野ネズミが機体内に巣を作り、バルサ材のフレームをかじったという報告があったためである。）
無線電力伝送が宇宙太陽光発電の発展にプラスになるかマイナスになるかは、まだ分からない。地上太陽光発電の比較的安価な価格から、数百キロメートル、数千キロメートル離れた場所まで電力を伝送することの難しさまで、無線電力伝送には多くの障害が伴う。
しかし、無線電力伝送は、危険な地形や波の荒い海域を越えて電力を伝送したり、遠隔地の前哨基地に電力を供給したり、再生可能エネルギー開発のための新たな拠点を開拓したりするなど、新たな用途が見出される可能性があります。これらの用途も実現には程遠いかもしれませんが、はるかに現実的なものと言えるでしょう。
ティム・デ・チャントはTechCrunchのシニア気候担当記者です。Wired誌、シカゴ・トリビューン、Ars Technica、The Wire China、そしてNOVA Next（創刊編集長）など、幅広い出版物に寄稿しています。
デ・チャント氏はMIT（マサチューセッツ工科大学）のサイエンスライティング大学院プログラムの講師も務めており、2018年にはMITでナイト科学ジャーナリズムフェローシップを受賞しました。フェローシップ期間中、気候変動技術の研究とジャーナリズムの新たなビジネスモデルの探求に取り組みました。カリフォルニア大学バークレー校で環境科学、政策、経営学の博士号を取得し、セント・オラフ大学で環境学、英語学、生物学の学士号を取得しています。
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