Älypuhelimien yleistyessä meitä ympäröivä ilma täyttyy sähkömagneettisista aalloista. Ne ovat näkymätöntä infrastruktuuria, jonka ansiosta voit jatkuvasti vilkuilla puhelimestasi TikTok-postauksia tai tuoreimpia uutisia Tieteen Kuvalehdestä.
Uuden tutkimuksen mukaan tämä langaton verkko tarjoaa myös muita mahdollisuuksia.
Yhdysvaltalaisen Georgian teknillisen yliopiston artikkelissa Nature-lehdessä todetaan, että nyt laajalti rakennettavaa 5G-verkkoa voidaan käyttää myös sähkönsiirtoon.
Pieni määrä virtaa lähietäisyydelle
Tutkijat testasivat hypoteesiaan laboratoriossa siirtämällä pieniä määriä sähköä 5G:n välityksellä 2 metrin etäisyydelle.
Koetta varten tutkijat suunnittelivat pelikortin kokoisen laitteen, joka pystyi vastaanottamaan mikroaaltojen vaihtovirtaa ilmasta ja muuntamaan sen tasavirraksi.
Tutkijat kehittivät pienen laitteen, joka vastaanottaa 5G-aaltojen vaihtovirran ja muuntaa sen tasavirraksi.
Kriitikot pelkäävät kuitenkin, että langaton sähkö aiheuttaa suuren energiahävikin.
5G-mastot tarvitsevat nimittäin ylimääräiset 31 kilowattia, jos niiden pitää sekä siirtää sähköä että palvella internetiä. Se vastaa sitä, että 10 vedenkeitintä olisi päällä tauotta.
Kokeen tehneet tutkijat huomauttavat, että tekniikka on aivan uusi ja vielä kehitysvaiheessa.
5G-verkko on kuin räätälöity langattomaan sähköön
Miten sitten 5G-verkko voisi siirtää sähköä, kun vanha verkko ei voinut?
5G-verkko on paljon tiheämpi. Siinä on enemmän mastoja, ja kussakin mastossa on lisäksi enemmän antenneja kuin nykymastoissa.
Tiheys on välttämätön siksi, että 5G käyttää millimetriaaltoja, joilla saadaan parempi kaistanleveys mutta lyhyempi kantama.
Sama periaate pätee kotona, missä WiFi-reitittimesi ehkä voi lähettää sekä 2 GHz:n että 5 GHz:n signaaleja. Netflix näkyy paremmin 5 GHz:lla, mutta vastaavasti sinun pitää olla lähempänä reititintä.
Millimetriaallot 5G-verkon taajuusspektrin yläpäässä alkavat 30 gigahertsistä, ja niillä on paljon suurempi energiatiheys kuin nykyisissä verkoissa. Siksi ne soveltuvat hyvin sähkönsiirtoon.
Tutkijoiden arvion mukaan tekniikalla pystytään pian siirtämään 6 mikrowattia 180 metrin etäisyydelle. Se voi ehkä korvata miljoonia pieniä akkuja, esimerkiksi autojen, talojen ja konttorien langattomissa antureissa.
Tavallisesta pistorasiasta saadaan kuitenkin 2 300 wattia eli 2,3 miljardia kertaa niin paljon kuin 5G:stä, joten kestää vielä pitkään, ennen kuin uusi verkko korvaa korkeajännitemastot.