Tarchur Cumhacht Léasair - Teicneolaíocht Soláthair Fuinnimh Chuig an Todhchaí

Ós rud é aireagán an leictreachais agus a bhrú go forleathan le táirgeadh na n-iarratas saoil, conas a aimsiú modh tarchurtha an-éifeachtach, chomh fada agus is féidir chun laghdú ar an caillteanas tarchur fad-achair, ar cheann de na fócas aird na hearnála cumhachta agus taighdeoirí. Tá teicneolaíocht tarchurtha ultra-ardvoltais na Síne sách tosaigh ar fud an domhain, áfach, tá ráta caillteanais de 2%-7% fós (ag brath ar an achar) sa phróiseas tarchurtha, rud is caillteanas nár cheart a bheith ann. neamhaird.
Ba é an t-eolaí Seirbiach Nikola Tesla a mhol an smaoineamh maidir le tarchur fuinnimh gan sreang 100 bliain ó shin, agus tá an cumas ag léasair fuinneamh an-ard a iompar i dtreo amháin, rud a shásaíonn go teoiriciúil riachtanais tarchuir fad-achair. Díreach mar is féidir le solas na gréine bord ciorcad a mhuirearú, ní hamháin go bhfuil cumhacht aschuir ard ag léasair mar mhodh tarchurtha fad-achair, ach is féidir é a dhéanamh freisin ag am ar bith agus in aon áit gan srianta cáblaí luchtaithe, a bhfuil buntáistí gan sárú aige.
I 1992, ghlac cuideachta US ABB an lámh in uachtar ar thaighde a bhaineann le teicneolaíocht soláthair cumhachta léasair, réadú monatóireachta ciorcaid líne ardvoltais, agus de réir a chéile in ionad an claochladán reatha pointe traidisiúnta CT a ghlacadh. Thuig Roinn Cosanta na Stát Aontaithe agus an Riarachán Náisiúnta Aerloingseoireachta agus Spáis freisin, má tá an t-aerárthach satailíte agus gan fhoireann tríd an soláthar cumhachta léasair, is féidir leat tréimhse ama níos faide a bhaint amach chun níos mó tascanna a dhéanamh, i bhfocail eile, an léasair sa mhíleata agus tá féidearthachtaí gan fasach ag aeraspáis, mar sin roinnt feidhm satailíte léasair den taighde teicniúil ábhartha a rinneadh ar an mbealach seo.
I 1997, rinne an tSeapáin N. Kawashima agus daoine eile úsáid a bhaint as tarchur fuinnimh léasair chuig turgnamh soláthair fuinnimh robot probe bun bolcán gealaí (ROVER). Toisc nach bhfuil aon solas na gréine taobh istigh den bolcán, ach amháin sa crater solas na gréine a fháil isteach léasair, a tharchur go bun an bolcán go dtí soláthar fuinnimh Rover. Cumhacht aschuir léasair an chórais tarchurtha de 60W, achar tarchurtha 1000m, oibriú robot 10W a thiomáint go rathúil, éifeachtacht chomhshó fhótaileictreach de thart ar 20%.
I 2005, rinne Ionad Eitilte Spáis NASA Marshall cinn, den chéad uair le cumhacht 500 W, tonnfhad 940nm léasair 15m ar shiúl ón micrea-fheithicil chun 6W leictreachais a sholáthar, ionas go n-oibríodh an fheithicil ar feadh 15min. 2013, d'éirigh le Saotharlann Chabhlaigh na SA úsáid a bhaint as léasair 2kW go 40m ar shiúl ón soláthar cumhachta iargúlta UAV.
Tá trí mhodúl i gcóras seachadta fuinnimh léasair iomlán, eadhon an modúl tarchuradóra léasair, an modúl tarchurtha léasair agus an modúl comhshó léasair-go-leictreachas. Ina measc, tá éifeachtacht léasair agus cille fótavoltach, mar chroílár an chórais fuinnimh léasair iomlán, conas fuinneamh léasair a dhéanamh trí leictreachas - solas - leictreachas a thiontú, chomh fada agus is féidir chun an tanú atmaisféarach, maolú comhshó fótavoltach a íoslaghdú, Is é príomh-innéacs an chórais seo. Tá Ollscoil Náisiúnta Teicneolaíochta Cosanta na Síne, Ollscoil Aerloingseoireachta agus Réalteolaíocht Nanjing, Ollscoil Wuhan, Institiúid Teicneolaíochta Leictreonaic Aeraspáis Shandong agus institiúidí taighde eile tar éis taighde ábhartha a dhéanamh freisin ar arsenide galium, sileacain monocrystalline agus cealla fótavoltach eile chun tonnfhaid agus achair éagsúla a bhaint amach. an soláthar cumhachta léasair.
Le blianta beaga anuas, tá an tSeapáin, an Rúis agus tíortha eile ag díriú freisin ar iarratais teicneolaíochta a bhaineann le tarchur cumhachta léasair.
Díríonn an Rúis ar chur i bhfeidhm tarchur cumhachta léasair sa spás. 2021, tá sé beartaithe ag cuideachta spáis roicéad "fuinneamh" na Rúise an léasair a úsáid le haghaidh turgnaimh tarchurtha cumhachta gan sreang, le haghaidh todhchaí tarchurtha fuinnimh sa spás chun tástáil féidearthachta a sholáthar. Tagraíonn an turgnamh spáis, cód-ainmnithe "Pelican", d'úsáid léasair le haghaidh tarchur cumhachta idir spásárthaí, agus tá an turgnamh curtha san áireamh sa chlár turgnamh eolaíoch fadtéarmach de chuid na Rúise den Stáisiún Spáis Idirnáisiúnta. Faoi láthair, tá éifeachtacht na dtiontairí fhótaileictreach bainte amach 60%, agus mar sin beidh úsáid léasair chun leictreachas a tharchur ó spásárthaí amháin go ceann eile an-éifeachtach. Tá eolaithe na Rúise dóchasach faoi úsáid na teicneolaíochta tarchurtha cumhachta léasair gan sreang chun satailítí a mhuirearú i bhfithis spáis.
Tá an tSeapáin, ar an láimh eile, ag caitheamh a fhís go príomha ar a chuid iarratais saoil. Tá Institiúid Teicneolaíochta Tóiceo agus institiúidí eile tiomanta d'fhorbairt sibhialtachta na teicneolaíochta "muirearú gan sreang éadrom". Déanfar úsáid fuinnimh leictreach chun léasair a astú, rudaí ionradaithe léasair agus ansin tríd an mbord giniúna cumhachta a thiontú go fuinneamh leictreach, ionas nach féidir ach fón póca a shábháil, trioblóid líne muirir cumraíochta fearais tí, ach freisin chun na feithiclí nua fuinnimh a réiteach. gá stop a chur go rialta ar an mbealach chun na fadhbanna muirir carn muirir a aimsiú.
Tá go leor buntáistí ag teicneolaíocht tarchurtha cumhachta léasair, ach tá roinnt fadhbanna le réiteach freisin. Mar shampla, a úsáidtear anois le haghaidh tarchur cumhachta línte ultra-ardvoltais nach bhfuil sé éasca teagmháil a dhéanamh leis an gcorp an duine, agus léasair ultra-ard-chumhachta ag brath ar iomadú aeir, éasca le tionchar a bheith ag éagsúlacht machnaimh, uair amháin ionradaithe go dtí an. d’fhéadfadh contúirt thromchúiseach a thabhairt don chorp daonna. Sampla eile, conas a chinntiú go bhfuil an léasair i gcoinníollacha aeráide éagsúla chun éifeachtacht tarchurtha cobhsaí agus iontaofa a chinntiú, maolú a laghdú, agus a tharchur go cruinn ar an ngá atá le glacadóirí trealaimh, ach freisin ar feitheamh rianaithe agus ag díriú cinn teicneolaíochta a rianú. Mar fhocal scoir, is ionann teicneolaíocht tarchurtha cumhachta léasair agus treo na forbartha soláthair fuinnimh sa todhchaí agus tá spás iarratais leathan aige.