Electricitat sense fil: adeu als cables

Les nostres llars són cada vegada més intel·ligents: La llum es pot encendre amb la veu, podem programar la màquina de cafè perquè la nostra beguda estigui llesta cada matí, veiem des del sofà com els robots aspiradors deixen el terra impol·lut i fins i tot la nevera ens pot avisar si ens quedem sense llet. Quin serà el pròxim avenç? Carregar el mòbil o encendre la tele sense fer servir cables.

La transmissió de dades sense fil mitjançant xarxes WiFi o Bluetooth és gairebé universal a la nostra societat: ja pràcticament ningú es planteja fer servir un cable per enviar una imatge entre dos mòbils o connectar un ordinador a l'encaminador. D'una manera similar, l'electricitat sense fil, o energia sense cables, eliminarà la necessitat de cables o altres connexions físiques per subministrar energia a dispositius i sistemes de manera eficient a través de l'aire o d'altres mitjans. Els seus usos, que en alguns casos ja s'apliquen, van des de la comoditat en l'àmbit domèstic fins a la medicina i la indústria. 

Com funciona l'energia sense fil?

El concepte d'energia sense fil és un terme que engloba diverses tecnologies que permeten transmetre electricitat sense cables. Nikola Tesla, un dels grans inventors del segle XX, ja somiava amb la transmissió sense fil d'electricitat a llargues distàncies fent servir únicament un camp electromagnètic a l'aire.

Avui sabem que el punt de partida es basa en dues tipologies diferents: la radiativa i la no radiativa.

• La transferència d'energia sense fil no radiativa, o de camp proper, és la més coneguda. En aquest cas, s'utilitzen camps magnètics mitjançant l'acoblament magnètic entre electrons, induint corrents elèctrics en dispositius receptors equipats amb bobines ressonants. Això permet la transferència d'energia a distàncies curtes i es fa servir especialment en aparells com raspalls elèctrics, targetes intel·ligents, etc.
• Transferència d'energia sense fil radiativa, o radiants d'energia. L'energia es transmet per feixos de radiació, com microones o làser. Tenen molt més abast que les anteriors, però les ones s'han de dirigir al receptor. Habitualment es fan servir en satèl·lits o vehicles aeris no tripulats.

Totes les aplicacions de l'energia sense fil

L'energia sense fil té el potencial de revolucionar diverses indústries i millorar la comoditat i eficiència de la vida quotidiana. A mesura que aquesta tecnologia continua avançant, s'estan explorant nombrosos usos i aplicacions en diferents camps:

1. Càrrega de dispositius electrònics: Un dels usos més evidents de l'energia sense fil és la càrrega de dispositius electrònics, com ara telèfons mòbils, tauletes i ordinadors. La càrrega sense fil prescindeix de l'ús de cables, la qual cosa permet guanyar en comoditat i ordre.
2. Vehicles elèctrics: L'energia sense fil podria ser clau per a la càrrega de vehicles elèctrics de manera més eficient i convenient. Aquesta tecnologia ampliaria enormement les opcions de càrrega dels automòbils, ja que es podrien recarregar a qualsevol lloc o, fins i tot, mentre circulen. D'aquesta manera, l'autonomia dels vehicles elèctrics augmentaria i es reduiria la necessitat d'aturar-se a les estacions de càrrega.
   
3. Dispositius mèdics: En la medicina, l'energia sense fil podria alimentar dispositius mèdics implantables, com ara marcapassos i neuroestimuladors. Això eliminaria la necessitat de repetir cirurgies per substituir bateries i milloraria la vida dels pacients.
   
4. Electrodomèstics i llar intel·ligent: Amb l'energia sense fil, els endolls i els embolics de cables seran cosa del passat. Els electrodomèstics i els dispositius es podran carregar i utilitzar amb absoluta llibertat. Això contribuirà a l'expansió de sistemes de llar intel·ligent i a la simplificació de la gestió de dispositius.
   
5. Infraestructura urbana: En entorns urbans, l'energia sense fil podria utilitzar-se per alimentar sensors, enllumenat públic, semàfors i altres dispositius en espais comuns. Això podria reduir el desordre de cables i facilitar la implementació de tecnologies de "ciutats intel·ligents" amb el consegüent abaratiment del manteniment i la instal·lació.
   
6. Indústria manufacturera i automatització: A la indústria, l'energia sense fil podria permetre l'alimentació de sensors i dispositius en llocs de difícil accés o entorns hostils i, d'aquesta manera, millorar el monitoratge i automatització dels processos.
   
7. Comunicacions d'emergència: En situacions de desastres naturals o emergències, l'energia sense fil es podria fer servir per carregar dispositius de comunicació i mantenir línies de comunicació obertes fins i tot en absència d'una infraestructura elèctrica.
   
8. Investigació espacial i satèl·lits: A l'espai, la transmissió d'energia sense fil podria tenir aplicacions per alimentar satèl·lits i sondes espacials, eliminant la necessitat de substituir bateries o cables en el buit de l'espai.
   

El futur de l'electricitat sense cables

Actualment, són moltes les empreses i startups que estan innovant per evitar els principals desafiaments i fer de l'energia sense fil una realitat accessible per a tota la societat.

Sens dubte, el repte principal és l'eficiència de la transmissió a llarga distància. A mesura que la distància entre l'emissor i el receptor augmenta, l'eficiència de transferència disminueix, la qual cosa limita la seva utilitat en aplicacions que requereixen transmissions d'energia a llargues distàncies.

Altres qüestions rellevants són les interferències electromagnètiques amb altres dispositius electrònics propers, l'estandardització i operabilitat de les tecnologies i l'impacte que l'exposició prolongada a camps electromagnètics pot tenir en la salut humana.

Startups com la neozelandesa Emrod o Reach Power, de Silicon Valley, estan dedicant tots els seus esforços a resoldre aquests desafiaments i aconseguir que l'energia sense fil es converteixi en una part integral del nostre món. Un altre exemple és el de Witricity, una corporació centrada en la innovació amb més de 1.300 patents que ha desenvolupat la tecnologia per transferir electricitat sense cables en diversos àmbits.