Tecnologias de transmissão de energia sem fios
Publicado em 27/07/2009 – 14:34por Carlos Morimoto
Embora o Wi-Fi e o Bluetooth tenham eliminado boa parte dos cabos para as conexões de rede e com periféricos, ainda temos o problema da transmissão de energia. Seu notebook pode ficar conectado à rede wireless da sua casa continuamente, mas você ainda precisa ligá-lo na tomada a cada duas ou três horas para recarregar as baterias.
Existem tecnologias experimentais para a transmissão de energia sem o uso de fios a curtas distâncias, que podem vir a eliminar essa necessidade nos próximos anos. Uma delas, mais convencional, é baseada no uso de indução para carregar as baterias de dispositivos de baixo consumo, como smartphones. Um módulo receptor é instalado dentro do aparelho, permitindo que ele seja carregado simplesmente por ser deixado sobre uma base.
Essa tecnologia existe desde o início do século 20 e é largamente usada em escovas de dente elétricas e alguns outros dispositivos. O princípio de funcionamento é o mesmo dos transformadores usados em fontes de alimentação, que são também compostos por duas bobinas separadas entre si.
Apesar disso, o uso em equipamentos de informática é relativamente recente. Em 2004 uma empresa chamada SplashPower tentou sem muito sucesso vender carregadores para celulares, e em 2009 ela foi adotada no touchstone, o carregador sem fio do Palm Pre.
Apesar do marketing tentar fazer parecer que se trata de alguma tecnologia exótica, internamente ele usa um circuito bastante simples, com um grande imã que segura o aparelho no lugar e uma bobina que cria o campo de indução:
A energia é transferida para o aparelho graças a outra bobina, instalada dentro da tampa inferior do Palm Pre. O sistema funciona bem (com um índice de perda aceitável), mas as duas bobinas precisam ficar diretamente sobrepostas, com apenas alguns milímetros de separação, o que significa que o carregamento ocorre apenas quando o aparelho está diretamente sobre a base (daí o sistema magnético para segurá-lo no lugar):
Um carregador wireless soa como uma boa ideia, mas a funcionalidade é limitada, já que o aparelho precisa ficar sobre a base por algumas horas para ser carregado. Na prática, não é muito diferente de usar um cradle, como no caso dos Palms antigos.
Em 2007, um grupo de pesquisadores do MIT demonstraram uma variação da tecnologia, que é capaz de transferir energia a distâncias bem maiores. Em uma demostração, conseguiram manter uma lâmpada de 60 watts acesa a uma distância de 2 metros, utilizando duas bobinas cuidadosamente construídas:
A ideia básica é o uso de ressonância, o mesmo princípio que faz com que objetos vibrem ao receberem ondas em uma determinada frequência (como no caso dos instrumentos musicais). Ao construir duas bobinas de cobre que ressoam à mesma frequência, é possível transmitir energia de uma bobina para a outra de forma relativamente eficiente, já que a energia é canalizada diretamente para a segunda bobina, ao invés de ser irradiada em todas as direções. Como a transmissão é feita usando energia magnética (e não ondas de rádio ou outro tipo de radiação potencialmente nociva) a tecnologia é considerada bastante segura para organismos vivos.
Na demonstração, foram utilizadas boninas com 60 centímetros de diâmetro e a eficiência da transmissão foi de apenas 40% (ou seja, o sistema consumia 150 watts para transmitir 60 watts para a lâmpada), mas não é difícil de imaginar que boninas menores poderiam transmitir energia suficiente para manter um notebook ligado, ou carregar um smartphone durante a noite.
Percebendo o potencial da ideia, a Intel passou a trabalhar em uma solução própria o WREL (Wireless Resonant Energy Link), que é baseado no mesmo princípio. A primeira demonstração foi feita em 2008 durante o IDF, onde foi apresentado um protótipo capaz de transmitir 60 watts de energia a uma distância de 61 centímetros com uma eficiência de 75% (ou seja, o transmissor consome 80 watts para transmitir 60, o que é uma eficiência similar à maioria das fontes de alimentação usadas em PCs).
Assim como o projeto demonstrado pela equipe do MIT, o sistema é relativamente simples, baseado no uso de duas bobinas de fios de cobre. O segredo não está em nenhum circuito eletrônico revolucionário, mas na cuidadosa construção das bobinas para que elas ressoem na mesma frequência:
Uma evolução importante no protótipo da Intel é o formato achatado, que permite que as boninas sejam instaladas dentro da tampa do notebook ou dentro do compartimento da bateria em um smartphone, por exemplo. Grande parte da pesquisa tem sido destinada a tornar o receptor menor e mais leve, aumentando o leque de aplicações.
Outro destaque é a criação de um canal de comunicação entre o emissor de o receptor, o que permite ajustar a potência de transferência, entre outros parâmetros. Você pode imaginar que em situações reais de uso o emissor transmitiria uma pequena quantidade de energia continuamente e aumentaria a potência conforme outros dispositivos de conectassem a ele, enviando 3 watts ao recarregar um smartphone e 30 ao recarregar um notebook, por exemplo.
A distância máxima também não é fixa. Os 61 centímetros adotados no sistema da demonstração são a distância em que o sistema é capaz de transmitir com maior eficiência, mas ele é capaz de trabalhar em distâncias maiores, ou até mesmo transmitir energia através de paredes ou outros obstáculos, muito embora com uma eficiência muito menor.
A equipe do MIT responsável pelo experimento inicial também continua na ativa, através da WiTricity, uma empresa americana que tem buscado levar a tecnologia a outros nichos. A ideia é que uma bobina colocada na parede ou no teto poderia alimentar várias aparelhos no mesmo ambiente, reduzindo a necessidade de usar fios e baterias. Você não precisaria mais ligar a TV na tomada, por exemplo.
Protótipos mais recentes produzidos pela equipe do MIT já são capazes de atingir os 90% de eficiência em situações ideias, o que pode resultar em níveis de eficiência similares ou até um pouco superiores aos de muitas das fontes atuais, o que elimina muitas das preocupações relacionadas ao desperdício de energia.
É provável que os primeiros produtos comerciais cheguem ao mercado a partir de 2010. Como toda novidade, eles inicialmente serão caros, mas a tecnologia tende a cair de preço rapidamente conforme a produção aumentar, já que não existe nenhum grande mistério na produção de bobinas de cobre.
Pode ser que no futuro a tecnologia se torne tão popular quanto as redes wireless, ajudando a reduzir a bagunça de fios embaixo da mesa e possibilitando a criação de novos tipos de dispositivos portáteis, que poderão não apenas ficar continuamente conectados à web, mas também funcionar continuamente sem precisar de recargas.
36 respostas para “Tecnologias de transmissão de energia sem fios”
Não vejo a hora dessa tecnologia (que não é nenhuma novidade) se torne popular.
Acabar com os fios será muito bom. :)
A cada dia o homem evoluí. O ruim é que o desperdício de energia é muito grande ainda.
Acham isso legal? novo?
Vejam isso!
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla
procurem por transmissão de energia a nivel industrial trasoceanica!!! esse cara manjava!!!
Olhem o raio da morte!!!!
Tecnologia para transmissão de energia sem fio não existe, este artigo é uma fantasia.
O sonho é vc ter um automóvel movendo e sendo alimentado por uma energia gerada a uma distancia de no mínimo 10 km
quando se fala em energia, se engloba solar, eolica,fluvial, pluvial, das marés, nucleares, termodinâmicas e elétrica, esta ultima é uma conversão de todas as energias citadas anteriormente.
O que se deseja é a transmissão dessa energia para um dispositivo que possa aproveitar sua totalidade para o funcionamento, isso, teoricamente pode ser feito se a enrgia (elétrica) for convertida em rádio frequencia, o problema é que há perdas, para se ter uma eficiencia aceitável deve-se usar uma grande quantidade de energia o que implica em ondas de extrema potência o que pode provocar problemas de saúde.
Quanto ao dizer que isso não existe, discordo do amigo, pois as transmissões, de radio, tv e wireless nada mais são do que trasmissão de enrgia que são convertidas nos padrões desejados, como são de pouca potência (comparando-se com o que se pretende) elas causam poucos danos e é claro são amplificadas no aparelho receptor que tem uma fonte de nergia para a compensação das perdas.
A revista CartaCapital já deu uma matéria, extraída da inglesa "The Economist", discutindo sobre a possibilidade de transmissão de energia sem necessidade de fios. Recomendo.
Quer dizer então que se a gente se aproximar muito do dispositivo, a gente pode levar um choque sem tocar em nada??? quem pode me responder isto? e se a energia puder ser transmitida pelo ar, principalmente na forma de ciclos como corrente alternada, isto pode virar uma ARMA de destruição em massa?
Acho que o fator chave para popularizar esta metodologia de transmissão de energia é o fato da evolução dos dispositivos em TI terem reduzido drasticamente o consumo elétrico ou não?
Não há risco de choque! Pois um bobina envia energia a outra por meio de uma oscilação magnética (um imã elétrico que alterna sua polaridade algumas vezes por segundo) a outra faz o processo inverso até não há segredo; crítico é fazê-las entrar em ressonância para elevar sua eficiência; pelo que entendi é o mesmo tipo de ressonância que faz um taça de cristal quebrar ou um estrutura ruir, entretanto com efeito positivo.
Esta ideia é conversa fiada.
E na verdade é bem antiga.
Sua eficiência é baixa, e para ter dispositivos pequenos, se torna necessário trabalhar com frequências elevadas.Da ordem de centenas de MHZ ou mesmo na casa dos Ghz.
Causando a dispersão da energia, em todos os sentidos.
E causando mais poluição electromagnética.
bsantucci, é um pouco tarde para essa postura. A tecnologia já foi demonstrada, artigos científicos foram publicados e em mais um ou dois anos começará a chegar ao mercado. Se você "acredita" ou não, não faz a menor diferença, está apenas demonstrando ignorância. É como dizer que o homem não chegou à lua.
Eu ia fazer o mesmo comentário do sboorbou.
Esse tal de Tesla sempre foi considerado maluco, mas se você for ver, ele apensa pensava a frente do seu tempo (muito à frente, diga-se de passagem). confoirme as tecnologias vão evoluindo, vários dos conceitos que ele tentou desenvolver, estão sendo cientificamente testados e comprovados.
Só espero que não apareça nenhum efeito colateral nessa experiência, pois ja pensou, você anda na rua com seu smartphone e do nada você leva uma baita choque sem encostar em nada.
kkkkkkkkkkkkkkkkkkk
Sobre essa tecnologia, sem dúvidas é muito promissora, e provavelmente vai ser usada em larga escala no futuro. Parabéns pelo texto, Sr. Morimoto!
Mas a finalidade deste comentário é "reclamar" do seguinte:
Eu mandei vários e-mails para o Sr. Carlos Eduardo Morimoto sobre sua mini distribuição Linux chamada "Pulga Linux" (que foi abandonada a alguns anos por ele), pois gostaria de fazer o ""Download da última versão dela e dos seus respectivos Source Codes"" para análise e estudo! O problema é que nenhum desses e-mails foi respondido, estou sendo ignorado!
Ao meu ver, ou o Sr. Morimoto não recebeu os meus e-mails por problemas técnicos, ou ele não quer falar sobre esse assunto (embora eu não veja nenhum problema em falar sobre o Pulga, ou até mesmo sobre o Kurumin… Se há algum problema, não me avisaram)… Se for realmente a 2ª opção (não querer falar sobre o assunto), pelo menos gostaria que ele explicasse o porquê de não me responder sobre o "Pulga Linux", pois o mínimo que eu esperava era uma resposta, positiva ou não, sobre isso!!!
Para quem não souber o que é o Pulga Linux, do Sr. Morimoto, veja este link: http://br-linux.org/news2/006341.html
Dessa vez, como fui "obrigado" a vir a público querer minha resposta ao e-mail, espero que eu não seja ignorado, e/ou tenha esse comentário apagado para "abafar o caso"…
Abraço,
Igor Isaias Banlian
Imagine uma casa sem tomadas e todos os seus aparelhos eletricos sem os plugs.
Os ser humano esta cada vez mais insano!!
"Para quem não souber o que é o Pulga Linux, do Sr. Morimoto, veja este link: http://br-linux.org/news2/006341.html"
Você mesmo encontrou a resposta para o seu problema, basta olhar a data do link que postou. Ele é de 2002! Projetos são descontinuados e substituídos por outros, nesse caso o substituto foi o Kurumin.
Pare de tentar chamar a atenção e incomodar os outros, isso é feio.
Quer dispersar uma multidão enfurecida?
Apenas dispare uma inofensiva rajada de microondas.OH! E reze para seus globos oculares não explodirem. XD
Link:
http://www.youtube.com/watch?v=TKlKhMbK468
é Incrivel como a humanidade, coloca seus herois na merda pra depois vangloria-lo e usar tudo q ele planejo ou crio, esta tecnologia de indução e "liberdade" para a energia eletrica foi criada por Tesla a muito tempo. Mas depois q todo mundo riu e deixo cara na miseria, ai sim começaram a autilizar seus conheçimentos.
Como disse o Bruno Pugliese, O Tesla tinha ideias bem avançadas para a sua época, por isso não foi bem compreendido e não teve patrocinio para trabalhar no seu projeto. Mas se a ideia não fosse boa o MIT com certeza não estaria perdendo tempo e recusros com ela.
Acho extremamente interessantes essas pesquisas. Se vão se tornar produtos viáveis ou não ainda não é possível saber, mas os dados apresentados tornam a idéia no mínimo plausível e merecedora de maiores pesquisas. A minha preocupação é a respeito de uma possível interferência dos campos magnéticos desse dispsitivo sobre o funcionamento de outros aparelhos.
É bem verdade que hoje em dia temos menos dispositivos magnéticos que a poucos anos atrás. Fitas VHS e disquetes estão em desuso e até mesmo monitores e tv's CRT (que pderiam ter a imagem afetada) estão sendo cada vez menos usados. Mas me preocupa um pouco se essa tecnologia implica em estar envolto em um campo magnético forte que poderia afetar algum aparelho. Uma preocupação óbvia é a tarja magnética dos cartões de crédito e assemelhados. Eu sei que é necessário um forte campo magnético para afetar as informações contidas nessas tarjas, mas será que ao estarmos nos movimentando continuamente dentro de campos magnéticos (cuja intensidade eu desconheço) não afetaria este e outros dispositivos?
Pode demorar, mas essa será uma tecnologia muito bem vinda para eliminar emaranhados de cabos espalhados por pisos, canaletas, etc. Qualquer um com o mínimo de conhecimento de princípios de eletricidade, eletromagnetismo e eletrônica sabe bem que isso não é pseudo-ciência, é possível. Problemas com as perdas e ressonância existem, afinal de contas qual foi a invenção que já surgiu totalmente aperfeiçoada na história da humanidade? É o "Darwinismo eletrônico" que faz com que tais tecnologias evoluam a níveis eficientemente satisfatórios.
Realmente, o princípio envolvido por trás dessa tecnologia (como comentado por vários colegas aqui) não tem nada de novo. O excentrico, porém genial, Nikola Tesla já havia proposto e experimentado tais idéias (vide bobina de tesla) ainda no século 19. Também graças ao visionário Tesla hoje utilizamos sistemas de transmissão de corrente alternada, em vez do modelo de trasmissão de corrente contínua proposto, defendido e comercializado por Thomas Edison também no século 19.
Carlos Morimoto disse:
"Você mesmo encontrou a resposta para o seu problema, basta olhar a data do link que postou. Ele é de 2002! Projetos são descontinuados e substituídos por outros, nesse caso o substituto foi o Kurumin.
Pare de tentar chamar a atenção e incomodar os outros, isso é feio."
Novamente você fugiu do assunto e não foi claro! Se você não quer disponibilizar a última versão do "Pulga Linux" (0.21) para Download agora, e nem o seu Source Code, diga o porquê! Dizer que é velho ou novo, não prova nada, não diz nada e não justifica nada!
Se eu chamei a atenção, foi porque você não responde por e-mail! Mais feio que chamar a atenção é ignorar os usuários do seu ex. Sistema Operacional!
Estranho que te incomode tanto falar no "Pulga Linux" e no "Kurumin"… Não vai adiantar você simplesmente fugir do assunto, porque outros irão disponibilizar, modificar, distribuir e fazer o que quiser com os seus ex. Sistemas Operacionais (não só com os seus, mais com todos e tudo que está e/ou esteve disponível na Internet). É incrível como as pessoas não se dão conta que uma vez disponibilizado qualquer coisa online, essa "coisa" sempre será lembrada, cobrada, falada modificada e distribuida!
Não é agindo assim que você vai conseguir me impedir de eu conseguir o "Pulga Linux", modificá-lo, distribuí-lo, falar dele, e fazer o que eu quiser! Aliás, ninguém (mesmo o autor) consegue ter o controle sobre a sua "criatura" uma vez que disponibilizou ela um dia para Download!
Assim você só está dificultando o meu trabalho, mais nunca conseguirá impedi-lo!
Uma prova disso é esse link: http://web.archive.org/web/20050214165237/www.guiadohardware.net/linux/pulga/ (que mostra o "site" do "Pulga Linux", que não está mais online faz muito tempo, mesmo você não querendo que mostre…)
Abraço,
Igor Isaias Banlian
O que mantém distribuições e softwares livres vivos são os usuários. A hospedagem das ISOs é feita por mirrors voluntários, não cabe ao autor manter os arquivos disponíveis depois que não existe mais demanda por eles.
Me estranha esse seu fetiche por uma personalização de 2002, que nem era grande coisa. Talvez você tenha tempo para ficar aí criando caso, mas infelizmente eu não tenho.
Me admira o Morimoto perder tempo respondendo a um babaca como esse. Eu bloquearia o sujeito.
Parabéns pela resposta Morimoto, você prova de forma contínua o profissional de altíssimo nível que é.
Responder à uma crítica idiota de forma tão polida e profissional, mostra que não é sem motivos que você continua sendo super adimirado por todos nós.
Muito obrigado por todas as vezes que você me ajudou, sem que para isto eu precisasse pedir ou escrever uma única linha para você, pois todo o material que você nos disponibiliza é mais que o suficiente (para quem gosta de ler) ficar babando por anos a fio.
bsantucci em 27 Jul, 2009: Tecnologia para transmissão de energia sem fio não existe, este artigo é uma fantasia.
Talvez nunca tenha ouvido falar em RFID. Existe há muito tempo, você provavelmente já usou e usa o mesmo princípio de funcionamento.
Andre Delai em 29 Jul, 2009: Também graças ao visionário Tesla hoje utilizamos sistemas de transmissão de corrente alternada, em vez do modelo de trasmissão de corrente contínua proposto, defendido e comercializado por Thomas Edison também no século 19.
Na batalha das correntes devemos dar créditos aos dois…
http://www.scribd.com/doc/17410643/Duelo-de-titas
http://www.scribd.com/doc/17569986/CCAT-Na-America-do-Sul-um-mercado-equivalente-a-mais-de-7000-MW
Infelizmente isso vai demorar muito pra ser disponível comercialmente, e talvez nunca seja.
Muito interessante a matéria. Já tinha lido em outros lugares, mas nenhum com tantos detalhes. Nem no site da WiTricity (http://www.witricity.com) está tão explicativo. Mas mesmo assim não me convenceu.
As perdas devem ser muito grandes. O ar é um péssimo meio de condução eletromagnética.
O autor fala em rendimentos acima de 60% e em condições ideais mais de 90%. Eu duvido disso, acredito que 30% já seria muito, o que inviabilizaria o uso.
"Carlos Morimoto em 28 Jul, 2009
bsantucci, é um pouco tarde para essa postura. A tecnologia já foi demonstrada, artigos científicos foram publicados e em mais um ou dois anos começará a chegar ao mercado. Se você "acredita" ou não, não faz a menor diferença, está apenas demonstrando ignorância. É como dizer que o homem não chegou à lua."
O autor diz que a tecnologia já foi demonstrada em artigos e deverá chegar ao mercado em dois anos. Estou procurando esses artigos, mas até agora só vi o site da WiTricity.
Não acredito no rendimento que foi encontrado. Mas isso despertou minha curiosidade, e embora eu não acredite, quero que seja verdade, que eu esteja errado e que em breve esteja utilizando aparelhos com essa tecnologia.
Detalhe: sou formado em engenharia elétrica e durante o curso tive eletromagnetismo. Então não sou um completo ignorante.
marco_piracicaba disse, em resposta a bsantucci: "Talvez nunca tenha ouvido falar em RFID."
Eu já ouvi falar. E funciona sob o mesmo princípio apresentado na matéria. Porém a aplicação demanda quase nada de energia. O rendimento é baixissimo, porém como a energia consumida é pouca, o sistema é viável. O mesmo não ocorre com notebooks, que demanda muito mais energia.
marco_piracicaba em 29 Jul, 2009: Na batalha das correntes devemos dar créditos aos dois…
Colega Marco, nao tive a intencao em retirar os creditos de Edison em meu post, se pareceu tal coisa peco desculpas. Somente quis ressaltar o trabalho de Tesla. Ambos foram grandes inventores e ícones históricos, porem na Chamada "Batalha das Correntes", venceu Testa por apresentar um modelo que, históricamente mostrou-se superior ao de Thomas Edison.
A propósito… apesar de todas as discussões relacionadas sejam elas ligadas ao assunto ou não.. Parabéns ao autor pelo texto, muito bem escrito, de forma rara de se ver na internet ultimamente..
"O autor fala em rendimentos acima de 60% e em condições ideais mais de 90%. Eu duvido disso, acredito que 30% já seria muito, o que inviabilizaria o uso."
Na demonstração original da equipe do MIT foi demonstrada uma eficiência de 40%. A tecnologia foi descrita em um artigo cientifico publicado na Science e na Annals of Physics (http://www.witricity.com/pages/papers.html). Tem cópias dos dois papers com os detalhes disponíveis aqui:
http://qpsychics.com/articles/Wireless%20Power%20Transfer%20via%20Strongly%20Coupled%20Magnetic%20Resonances.pdf
http://arxiv.org/pdf/physics/0611063
Com artigos reproduzidos em duas publicações, não tem muito o que discutir, a não ser que pretendesse levantar a possibilidade de fraude.
No caso do experimento da Intel, onde afirmaram ter obtido 75% de eficiência, ainda não encontrei nenhum paper publicado, apenas fizeram um conjunto de apresentações. De qualquer maneira, considerando que o prototipo da equipe do MIT era bastante simples, basicamente feito à mão, não acho tão difícil que a equipe da Intel tenha chegado aos 75% com uma versão aperfeiçoada.
A equipe do witricity recentemente afirmou que conseguiu obter 90% com protótipos recentes. Estes eu também estou curioso pra ver os detalhes.
Eu tinha pensando nisso uma vez, mas nunca me passou pela cabeça que alguém poderia conseguir fazer dar certo. :s
Ainda acho que estamos LONGE de poder usar essa tecnologia no dia-a-dia e que os debates a respeito dos riscos e benefícios da mesma ainda serão muitos!
Ótima idéia muito pratico, Mais so não falaram sobre a radiação que esse equipamento vai propagar.
O que pode acontecer a logo prazo!!!???
Vamos analisar.
ABs..
oba!! será que vão fazer um "tesla coil"??? quem jogou command and conquer sabe do que eu estou falando!!
continue com excelentes matérias como essa, grande Morimoto sam!!!!
Nikola Tesla conseguiu esse feito no final dos anos 1890 e inicio de 1900 esse caras são uns caras de pau!