Elektrik artık kaçınılmaz bir şekilde insan hayatının bir parçası oldu, en basit işlemlerde bile bağımlı olduğumuz bir kaynak haline geldi. Ancak elektrik çoğu kaynak gibi şimdilik sınırlı ve dağıtımı ise maliyetli ve özellikle kabloların yarattığı karmaşa da ayrı bir sorun kaynağı. Bu yazıda bu duruma çözüm getirebilecek ve genelde kablosuz elektrik başlığı altında toplanan teknolojileri ele alacağız.
Kablosuz olarak iletişim kuran bazı cihazlar bunu radyo frekansları üzerinden yapmaktadır. Bu dalgalar normalde bilgi taşımak için kullanılsa da bu bilgi enerjiye çevrilip taşındığı için bunu elektrik taşımak için kullanılmasında bir engel yoktur. Ne yazık ki radyo dalgaları her yöne yayıldığından bu yolla elektrik taşımak hem verimli değildir hem de insanlarda bazı sağlık sorunlarına sebep olabilir.
Transformatör
Elektriği transfer etmenin başka bir yolu transformatörlerdeki manyetik indükleme yöntemi gibi manyetik alanlardan yararlanarak elektriği iletmektir. Transformatörler bilindiği gibi demir bir çubuğun üzerine sarılı kablolardan oluşan iki bobin ile voltajı değiştirmek gibi amaçlarla kullanılmaktadır. Bu sistemde farklı olan şey ise bu bobinler tek başına bir cihazın içinde değil de ayrı ayrı kullanılması. Birinci bobinin içinde olduğu cihaz güç kaynağına bağlandıktan sonra ikinci bobin pile bağlanıp iki alet oluşan manyetik alanın içinde olacak şekilde yaklaştırıldığında ikinci bobinde akım oluşup pilin dolmasını sağlıyor. Bu yöntemin dezavantajı ise oluşan manyetik alana göre fark eden 25-50 santimetre içinde çalışabiliyor olması. Ayrıca ülkeden ülkeye değişen sağlık açısından elektromanyetik alanlara maruz kalma limitleri de sınırlamalardan birini oluşturuyor.
Bu teknolojiye ek olarak rezonans yöntemi ile menzilini arttırmak ta mümkündür. Bilindiği gibi rezonansı aynı olan iki cisim birini titreştiren frekansta bir ses (ya da elektromanyetik tayfın herhangi bir frekansındaki dalga) ile etkileşime girdiği zaman titremeye başlar. İşte bu özellikten yararlanarak alıcı ve verici bobinler aynı frekansta ayarlanınca enerji kaybı azaltılarak bir iki metreye kadar menzilini arttırmak mümkün oluyor.
Alıcı ve verici iki kaynak ve yanan ışıkla kurulmuş bir devre
Bu teknolojiye ek olarak rezonans yöntemi ile menzilini arttırmak ta mümkündür. Bilindiği gibi rezonansı aynı olan iki cisim birini titreştiren frekansta bir ses (ya da elektromanyetik tayfın herhangi bir frekansındaki dalga) ile etkileşime girdiği zaman titremeye başlar. İşte bu özellikten yararlanarak alıcı ve verici bobinler aynı frekansta ayarlanınca enerji kaybı azaltılarak bir iki metreye kadar menzilini arttırmak mümkün oluyor.
Enerjiyi iletmek için yalnızca manyetizma kullanmak şart değil. Ayrıca elektromanyetik tayfın değişik frekanslarından yararlanmak ta mümkün. 1980 lerde Kanada'daki İletişim Araştırma Merkezi tarafından geliştirilen bir projede sabit yüksek irtifa nakil platformu (SHARP) insansız hava aracı bir iletişim platformu aracıydı. Bu araç bir noktadan bir noktaya uçmak yerine 21 kilometre yukarıda 2 kilometre çapında bir alanda aylarca uçarak görevini yerine getirebiliyor. Bu aracın sırrı yerdeki büyük ve sabit mikrodalga ışınımı kaynağından araca yönlendiren enerji sayesinde havada kalması. Bunun gibi bir teknoloji ile yörüngedeki bir kaynağa ya da kaynaktan enerji aktarımı yapılabilir.
SHARP insansız hava aracı
Jopon bilim insanlarının önerdiği bir teknoloji çalışırken aynı mikrodalga iletim prensibini kullanıyor, ama bir farkla. Bu sefer ileten istasyon uzayda, tam olarak "geosynchronous" yörüngede -yüzeyden yaklaşık 35 km yukarıda- bulunmaktadır. Bu yörüngenin özelliği yerle aracın aynı hizada kalmasını sağlamasıdır, bu sayede iletim için gerekli yerdeki ve araçtaki mikrodalga kaynaklarının aynı hizada kalmasını sağlayarak iletimi kolaylaştırmaktadır. Burada araçta bulunan dev güneş panellerinde üretilen enerji iletilmektedir.
Bir GW elektrik üretecek yaklaşık on ton ağırlığında ve birkaç kilometre genişliğinde bir aracın üstesinden gelmesi gereken bir çok sorun bulunmaktadır. Aracın uzayda monte edilmesinden arcın nakliyesine, enerji üretimi ve transferinden aracın dünya ile eş güdümlü hareket etmesine kadar karşılaşılabilecek durumlar için yaratıcı mühendislik çözümleri gerekmektedir. Japon uzay kesif ajansının (JAXA) önerdiği bu proje bilim kurguda çok işlenmiş bir konu olmakla beraber ilk kez gerçekleştirilebilir görünmektedir.
Güç iletimi bir sorun teşkil ediyor ve bu sorunun birden çok çözümü bulunmaktadır. Ancak bu yöntemlerden sadece en verimli olanları kullanıma geçebilecek. Ve bu teknolojiler geleceği ve hayatlarımızı şekillendirecek. Bu yöntemleri uygulayanlar da bu sayede hayatlarımız üzerinde söz sahibi olacaktır. Teknoloji geliştirmek önemli ve bunun gibi araştırma alanları en çok fırsat yaratacak yatırım alanlarından biridir. Bu yüzden ne olduklarını ve nasıl çalıştıklarını bilmek gereklidir.
C. Caner Telimenli
Ek okuma/Kaynakça: