Taj koncept se stvara već sto godina. Na vrhuncu karijere, inovativnog inženjera elektrotehnike Nikolu Teslu opsedala je jedna ideja. Naime, tvrdio je da bi teoretski električna energija mogla da se prenosi bežično kroz vazduh na velike udaljenosti i to или uz pomoć niza strateški postavljenih stanica или preko sistema učvršćenih balona. Planovi su se izjalovili, a Tesline ambicije za bežično globalno snabdevanje električnom energijom nikada nisu ostvarene. Ipak, sama teorija nije opovrgnuta; jednostavno bila bi joj potrebna ogromna količina energije, od koje bi većina bila izgubljena. Jedan istraživački rad, nedavno objavljen, nagoveštava da su kreatori 5G mreže možda i nehotice izgradili ono što Tesla nije uspeo da napravi na početku dvadesetog veka, a to je „bežičnu električnu mreža“ koja bi mogla da se prilagodi tako da napaja или puni male uređaje koji su ugrađeni u automobile или se nalaze u kućama, kancelarijama i fabrikama.
S obzirom na to da se 5G oslanja na gustu mrežu bandera i moćni niz antena, moguće je da bi ista infrastruktura, uz neke dorade, mogla da prenosi električnu energiju do malih uređaja. Međutim, takav prenos bi i dalje patio od ključnog nedostatka Teslinog tornja, a to je ogromno rasipanje energije, što nikako nije prihvatljivo u ovo doba teške klimatske krize.
5G mreže
Pre nekoliko decenija, otkriveno je da usko fokusirano radio-zračenje može da prenosi energiju na relativno velike razdaljine bez upotrebe žica za prenošenje naelektrisanja. Ista tehnologija se sada koristi u 5G mreži, odnosno, najnovijoj generaciji tehnologije koja prenosi internet vezu na vaš telefon, putem radio-talasa koji se prenose sa lokalne antene. Ova 5G tehnologija ima za cilj da obezbedi 1000 puta veći kapacitet nego poslednja generacija, odnosno, 4G mreža, i tako omogući da se poveže do milion korisnika po kvadratnom kilometru. Tada bi mukotrpna potraga za signalom na muzičkim festivalima или sportskim događajima bila samo loša uspomena. Da bi ostvarila takav napredak, 5G mreža koristi neku inženjersku magiju, a ta magija se sastoji iz tri dela: vrlo guste mreže sa mnogo više bandera, posebne antenske tehnologije i uključivanja prenosa milimetarskih talasa zajedno sa tradicionalnijim opsezima.
Poslednji od njih, dakle, milimetarski talasi, omogućavaju mnogo više propusnog opsega nauštrb kraćih rastojanja prenosa. Da bi bilo malo jasnije, reći ćemo da većina WiFi rutera radi u opsegu 2GHz. Ako vaš ruter ima opciju od 5 GHz, primetićete da se filmovi mnogo bolje strimuju – ali morate da budete mnogo bliže ruteru da biste postigli takav kvalitet. Ako povećavate frekvenciju (sad govorimo o milimetarskim talasima, koji rade na 30 GHz или više), videćete još značajnija poboljšanja u propusnom opsegu – ali morate još više da priđete baznoj stanici da biste joj pristupili. Zbog toga su bandere 5G mreže gušće raspoređene od bandera 4G . Poslednja deo čarolije je dodavanje većeg broja antena – između 128 i 1.024 u poređenju sa znatno manjim brojem (u nekim slučajevima samo dve) za 4G mrežu. Više antena omogućava banderama da formiraju stotine zrakova koji ciljaju određene uređaje, pružajući efikasan i pouzdan internet vašem telefonu u pokretu.
To su isti sirovi sastojci potrebni za stvaranje bežične električne mreže. Povećana gustina mreže je posebno važna, jer otvara mogućnost upotrebe milimetarskog opsega za prenos različitih radio-talasa koji mogu da nose i internet vezu i električnu energiju.
Eksperimentisanje sa 5G električnom energijom
U eksperimentima su korišćeni novi tipovi antena za olakšavanje procesa bežičnog punjenja. U laboratoriji su istraživači mogli da emituju 5G energiju na relativno kratkom rastojanju od nešto više od 2 metra, ali očekuju da će buduća verzija njihovog uređaja moći da emituje 6μW (6 milionitih delova vata) na udaljenosti od 180 metara. Da bismo vam to bliže objasnili, reći ćemo da uobičajeni uređaji za Internet stvari ( IoT ) troše oko 5μW – ali samo kada su u najdubljem režimu spavanja. Naravno, IoT uređajima će biti potrebno sve manje energije da bi radili kako se razvijaju pametni algoritmi i efikasnija elektronika, ali 6μW je i dalje vrlo mala količina energije.
To znači, bar za sada, da 5G bežična energija verovatno neće biti praktična za punjenje mobilnog telefona tokom dana, ali mogla bi da puni или napaja IoT uređaje, kao što su senzori i alarmi, za koje se očekuje da će u budućnosti postati široko rasprostranjeni. Na primer, u fabrikama će se stotine IoT senzora verovatno koristiti za nadgledanje stanja u skladištima, za predviđanje kvarova u mašinama или za praćenje kretanja delova duž proizvodne trake. Mogućnost prenosa energije direktno na ove IoT uređaje podstaći će prelazak na daleko efikasnije proizvodne procese.
Početni problemi
Međutim, pre toga ćemo se suočiti sa izazovima koje treba prevazići. Da bi obezbedili bežičnu energiju, bandere 5G će potrošiti oko 31kW energije – što potroši 10 kuvala za vodu koji neprekidno ključaju.
Iako su naučnici u potpunosti dokazali da 5G tehnologija ne može izazvati rak, ta količina energije koju emituju bandere može biti nebezbedna. Prema jednoj gruboj računici, korisnici bi trebalo da budu udaljeni bar 16 metara od bandere da bi ispoštovali bezbednosne propise koje je utvrdila američka Savezna komisija za komunikacije. Ipak, ova tehnologija je još u povojima. Svakako je moguće da bi neki budući pristupi, kao što su nove antene sa užim i preciznijim snopovima, mogli znatno da smanje energiju koja je potrebna svakoj banderi kao i energiju koja svaka bandera rasipa.
Trenutno predloženi sistem prilično podseca na izmišljenu „Vonka televiziju“ u filmu „Čarli i fabrika čokolade“ Roalda Dala, koja je mogla da šalje konditorske proizvode u televizore – ali morala je da upotrebi ogroman komad čokolade za proizvodnju mnogo manjeg na drugom kraju. S obzirom na to da će potrošiti veliku količinu energije u poređenju sa energijom koju će isporučivati na uređaje, 5G bežična električna energija je trenutno na nivou apstrakcije. Međutim, ako inženjeri pronađu efikasnije metode za prenos električne energije kroz vazduh, možda bi san Nikole Tesle o bežičnom napajanju mogao da se ostvari, dakle, posle više od sto godina od njegovih neuspelih pokušaja.