Kablosuz Enerji Aktarımı

Enerjinin kablosuz olarak aktarımı 200 yıla aşkın bir süredir üzerinde kafa yorulan bir düşünce olmasına rağmen hala hazırda çözümünü etkin olarak yaşama geçiremediğimiz en önemli sorunlarımızdan birisi. Tesla ile başlayan bu serüven, teknolojinin çok disiplinli bir alan olarak yön almasıyla önemini giderek artırmış, farklı disiplinlerin ortak bir çalışma alanı haline gelmiştir. Dahası ileride yaşanabilecek muhtemel sorunların çözümü olarak gösterilen bir takım önerilerin hayata geçirilmesinde kablosuz enerji aktarımı önemli rol oynamaktadır. Örneğin yaşanan enerji darboğazıyla birlikteelektrikli araçlar geleceğimiz için olmazsa olmaz hale gelirken, beraberinde şöyle bir soru da getiriyor: Kim aracını prize takıp şarj etmek ister ki? Bu yüzden enerjinin kablosuz aktarımısadece kendi içinde değil, diğer birçok alanla birlikte değerlendirilmesi gereken bir olgu. İnsanoğlunun bu zorlu olguyla mücadelesi Tesla'nın büyük gayretine rağmen sonuçlanmamış, aradan geçen uzun yıllar sonra Intel ve Sony ile devam etmiş, nihayetinde ilk somut başarı 2007 yılında MIT profesörlerinden oluşan bir takım tarafından elde edilmiştir.  Çalışmaların sonuçları şu anda küçük ölçekli olsa da kablosuz enerjinin geleceği için büyük umutlar vaat ediyor.

Tesla'nın hayatı boyunca en büyük amaçlarından biri elektriği herkes için ulaşılabilir kılmaktı. Bu amaç için öncelikle elektriği kablosuz olarak transfer etmeyi planlamıştır. Tesla'nın 1895 yılında laboratuarında çıkan büyük yangından sonra taşındığı Colorado Spring kasabasındaki deneylerinde vaktinin çoğunu bu meseleye ayırmıştır. Tesla'nın burada en büyük amacı Londra- New York arasında elektriği kablosuz iletmekti. Nitekim meşhurColorado deneyinde bunu başarmıştır. Tesla'ya göre enerjinin kablosuz aktarımı çok yüksek frekanslarda mümkün olabilirdi. Tesla düşük frekanslardaki merkezlerden aldığı elektrik gücünü milyonlarca kat fazlasına çıkarır, böylece elektriği dünyanın herhangi bir yerindeki alıcıya rahatlıkla gönderebileceğini düşünür. Tesla bu amaçla en iyi iletken olan yerküreyi model alır. Basit bir mantıkla yüksek değerdeki elektrik akımlarını topraklayan Tesla, bu akımı aynı yerden başka bir akımla destekler, böylece dalga gücünü giderek büyütür (evlerimizde de aslında topraklanan akım kaybolmaz, enerjisinin yettiği sürece dalgalar halinde toprakta yayılır). Işık hızında hareket eden bu akım, dünyanın merkezinden geçerek geri döner ve küçük kuvvetlerin birleşmesiyle rezonanssal bir biçimde devasa bir dalga meydana getirir. İşte Tesla'nın ünlü Wardenclyfee kulesinin amaçlarından biri bu devasa dalgayı oluşturarak enerjinin kablosuz iletimiydi. Ancak Tesla'nın en önemli mali destekçisi J.P Morgen'nın enerjinin yok fiyata satılacağı gerekçesiyle projeden tüm desteğini çekmesiyle proje rafa kalkmıştır. Tesla daha sonraları bu fikri George Westinghouse'da teklif etse de O da aynı gerekçeyle projeyi reddetmiştir. Böylece insanlık adına önemli bir fırsat kaçırılmıştır.

Aradan geçen yıllarda çalışmalar sürse de ilk ciddi başarı 2007 yılında geldi. Liderliğini Hırvat fizikçi ve elektrik mühendisi Marin Saljacıc'in yaptığı Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde (MIT) çalışan uzmanlardan oluşan takım 2 metre uzaktan 60 watt gücünde bir ampulü yakmayı başardı. Bu çalışmada kaynak alınan olgu rezonans frekansı aynı olan nesneler (Rezonans, bir sistemin belirli bir frekansta maksimum dalga genişliğinde titreşim verme eğilimidir. Bu frekansa, rezonans frekansıdenir). Rezonans frekansı aynı olan nesneler yüksek verimlilikle enerji transferi yapma eğilimindedirler. Çalışmada her biri kendinden frekans halinde bulunan iki bobin kullanılmaktır. Verici bobin, yani güç kaynağına bağlı bobin belli frekansta salınım yapan bir manyetik dalga yayıyor. Diğer bobinse manyetik alanla aynı rezonansa girerek üzerine oluşan enerjiyi çeker. Burada oluşan manyetik alan radyasyon yaymadığı için alıcı bobin tarafından alınamayan enerji, verici bobinin içinde kalır. Böylece bu sistem diğer klasik sistemlerden (örneğin trafolarda da kullanılan yakın mesafelerdeki bobinlerin manyetik indüklenmesi sonucu güçlerin aktarılması) ayrılır. Çünkü sistemde taşınabilecek enerjinin menzili küçük olmasına rağmen, verimliliği diğer sistemlerle kıyaslanmayacak kadar büyüktür. Sistemin menzilininse bir odadaki tüm cihazları çalıştırmaya yetecek enerjiyi sağlayabileceği belirtiliyor. Zaten ilk aşamada amaç elektronik cihazların kablosuz olarak kullanımı sağlamak.

Yine aynı takım tarafından kurulan Wi-Tricity şirketi kablosuz enerjinin ticarileşmesi açısından önemli bir adım. Şirket  elektrikli araçların da kablosuz şarj edilmesi için çalışmalar yapmakta.

Kablosuz enerji transferi artık bir teoriden öte bir gerçeklik.Tesla'nın öncülüğünü yaptığı bu serüven tam anlamıyla gerçekleştiğinde hiç şüphesiz yeni bir çağı da müjdeliyor olacak. Elektrikli araçlar sektöründen elektronik sektörüne kadar büyük bir değişim yaşanacak. Bu da gösteriyor ki kablosuz enerjinin iletimi sadece mühendislik açısından değil ekonomik ve sosyal açıdan da büyük bir devrime neden olacağıdır.  

 Mehmet Cem Ateş