Japanse wetenschappers melden doorbraak draadloze energieoverdracht

Het is Japanse wetenschappers gelukt om via microgolven 1,8 kilowatt aan elektrische energie draadloos over te brengen naar een ontvanger op 55 meter afstand. Ondanks de relatief kleine afstand, zou de technologie ooit zonnekracht uit de ruimte op aarde beschikbaar kunnen maken.

Een van de onderzoekers van JAXA, de Japanse ruimtevaartorganisatie, zegt op France24 dat het de eerste keer is dat het gelukt is om bijna twee kilowatt via microgolven naar een klein doel over zo'n lange afstand te verzenden. De ruimtevaartorganisatie werkt al jaren aan zogenoemde Space Solar Power Systems, omdat het opwekken van energie buiten de dampkring veel voordelen heeft ten opzichte van op het aardoppervlak. De satellieten met zonnepanelen moeten op ongeveer 36.000 kilometer van de aarde komen te staan.

Het rendement van zonnepanelen in de ruimte is veel hoger dan op aarde, maar wanneer er werkelijk praktische toepassingen van de technologie te verwachten zijn, is niet bekend. De woordvoerder houdt het op 'misschien 2040 of later'. De grootste uitdagingen zijn, naast het vervolmaken van de technologie, het bouwen van de structuren in de ruimte en hoe ze te onderhouden.

De Japanners werken al lang aan energieopwekking in de ruimte, mede omdat het land relatief weinig eigen hulpbronnen heeft om energie op te wekken en de weerstand tegen kerncentrales door de Fukushima-ramp is toegenomen.

Reacties (140)

[biglia]

Klinkt misschien stom, maar waarom niet voorlopig gewoon een kabel naar de ruimte leggen?

[CH4OS]

Los van dat de satteliet dan 'vast' zit aan de aarde; het haalt dan ook de effectiviteit van een dergelijke satteliet flink naar beneden. Doordat de satteliet dan 'vast' zit aan de aarde, kan hij niet 24 uur per dag 'werken', wat wel kan als hij kan blijven 'hangen' en meerdere punten heeft op aarde waar hij de energie naartoe kan 'zenden'.

[robvanwijk]

Doordat de satteliet dan 'vast' zit aan de aarde, kan hij niet 24 uur per dag 'werken', wat wel kan als hij kan blijven 'hangen' en meerdere punten heeft op aarde waar hij de energie naartoe kan 'zenden'.

Ehm, ik weet niet of ik dat een heel veel beter idee vind; zit je er echt op te wachten dat een straal met een gigantische energie-inhoud (want, als het niet om gigantische hoeveelheden gaat, waarom dan de moeite doen), tussen twee grondstations moet schakelen? Het lijkt mij lastig genoeg om één, vast punt aan te stralen en dat continue goed gericht te houden.

Overigens, stel dat de satelliet overschakelt naar een volgend grondstation... dan komt de energie wel op de "verkeerde" plaats aan; dan zouden we eigenlijk een hoogspanningsleiding over de evenaar de wereld rond moeten leggen om het alsnog op de plaats van bestemming te krijgen. Technisch ongetwijfeld mogelijk, maar financieel en organisatorisch "een interessante uitdaging"...

Ook betwijfel ik of er überhaupt wel een baan om de Aarde is die de satelliet 24 uur per dag in de zon houdt. Ja, een polaire baan... maar waar dump je de opgewekte energie als je boven de polen vliegt (dus niet "als je boven de Polen vliegt", want dan kan het gewoon naar Warschau natuurlijk ). Hoewel ik geen natuurkundige ben, denk ik dat die polaire baan van de satelliet niet mee zou draaien met de baan van de Aarde om de Zon, zodat ie een seizoen later (als de Aarde 90 graden verder is in haar baan) juist tussen de Aarde en de Zon doorkomt (helft van de tijd) en achter de Aarde langsgaat (andere helft van de tijd).

Dan is er nog één truc, je kunt een satelliet "stil hangen" midden in de ruimte; je zou je zonnepanelen op "Lagrange Punt L1" kunnen hangen. Dat betekent in de praktijk echter dat je van 1.48 miljoen km (dat is net iets meer dan de doorsnede van de Zon; bijna 5 lichtseconde...) afstand het ontvangststation moet raken. Ook is het nogal zinloos... want je energie-straal komt altijd precies vanuit het punt in de hemel waar de zon staat, dus leg dan gewoon een paar zonnepanelen neer...

[jiriw]

Ja, een polaire baan... maar waar dump je de opgewekte energie als je boven de polen vliegt (dus niet "als je boven de Polen vliegt", want dan kan het gewoon naar Warschau natuurlijk ).

Een grapje is natuurlijk altijd leuk... maar wat als de werkelijkheid echt zo grappig is?

Vergeet niet dat een satelliet nog altijd bijna de halve aardbol aan oppervlak ziet. Als deze dus boven de noordpool vliegt kan hij prima z'n energie in Polen dumpen als daar een grondstation staat. Maar dan nog... een polaire baan betekent niet een satelliet die constant vlak bij een pool 'vliegt', maar een die over beide polen voert. En vanaf de zuidpool is Polen aanstralen, een stukje moeilijker.

Dan, wat zou een goede positie voor zo'n zonnecellensateliet zijn? Er zijn een aantal factoren waarmee rekening gehouden moet worden:

-Hoe goed de energie gebundeld kan worden. Als de bundel te snel divergeert (uitwaaiert), kan de afstand van de satelliet tot het aardoppervlak niet te groot zijn. De grondstations zouden veel groter moeten zijn aan oppervlak om toch nog alle energie te kunnen vangen. Dus, een lagere baan 'is beter'.

-Onder welke hoek je de bundel de aardse atmosfeer in wil sturen. Als de atmosfeer op de frequentie waarop je de energie over wil dragen merkbaar deze straling absorbeert wil je natuurlijk door zo min mogelijk atmosfeer heen, dus zo loodrecht mogelijk op het aardoppervlak instralen. En dat kan alleen continu als je baan geostationair is.

-Hoe groter de baan om de aarde, hoe hoger het percentage dat de satelliet in het zonlicht staat. Het begrip 'schaduwkegel' zegt het al. Je wil liever in het puntje, of zelfs helemaal buiten de schaduwkegel 'omvliegen', dan er (diep) doorheen. Lagrangepunten 4 en 5 werken ook... maar ik ben het met je eens dat die nogal erg ver weg zijn.

-Of je met de frequentie waarop je energie overbrengt en de energiedichtheid waarmee je dit doet, bot gezegd, niet een door de bundel heen vliegend vliegtuig roostert... of een vlucht ganzen... of iets anders. Voor centimetergolven (alhoewel de golflengte bij het begrip 'microgolven' nog altijd ergens tussen de meter en de millimeter kan zitten) lijkt mij dat risico niet geheel onwaarschijnlijk.

Ik zou zelf gaan voor een netwerk van satellieten, die ook onderling energie kunnen uitwisselen (als de conversie bij het zenden/ontvangen efficiënt genoeg is... Afstand is dan minder belangrijk want bijna vacuüm). Zo kan zelfs een satelliet die op dat moment door de schaduwkegel gaat nog nuttig zijn om zo de energiebundel via zo weinig mogelijk atmosfeer naar het grondstation te brengen.

[Anima-t3d]

Eventueel 1 "mobiele" satelliet die altijd in de zon gepositioneerd wordt en dan telkens met verschillende geostationaire satellieten contact maken, die op hun beurt de energie zo doorsturen naar elkaar dat die altijd de satelliet contacteert die boven Japan hangt? Maakt dan niet uit of er dag of nacht is in Japan op dat moment, enkel is de afgelegde weg dan langer..

[sympa]

Sowieso lijkt dit me gevaarlijk: als de satelliet uit de baan vliegt ontstaat er een lelijk 'schroeispoor' op de aarde. Zullen ze wel een failsafe voro bouwen, maar toch...

Als je dit soort dingen niet eng vindt nou je ook gewoon spiegels kunnen lanceren die zonlicht op 1 plek op aarde concentreren. Dan bouw je daar een mooei zonnecollector. Op die plek worden de wolken ook wel aardig weggekookt waardoor het rendement wel redelijk wordt bij bewolking.

Of bouw die panelen ergens in een woestijn waar het niet vaak bewolkt is. Kabel over aardppervlak is relatief eenvoudig aan te leggen. En de zonnepanelen zijn er met een gewoon schip in plaats van een ruimteschip heen te brengen.

Maar dat levert geen onderzoeksgeld op he...

[JeffreyGorissen]

Wel even uitleggen vanuit wetenschappelijk standpunt:
Als we er voor willen zorgen dat die kabel niet terug valt dan moet er een massa aan een kabel 'gehangen' worden op een afstand X van de aarde.
EDIT: als de valversnelling in de ruimte gelijk is op de aarde (in het echt niet zo)
Deze blijft daar indien de centripetaalkracht minstens even groot is als de aantrekkingskracht van de aarde op die massa.
Fc nemen we als centripetaalkracht.
Fa als aantrekkingskracht.
f is de frequentie (Hz)
T is de periode (s)
w is de hoeksnelheid (rad/s)
M (massa in Kg)
X afstand (m (meter))
g= valversnelling (in onze streken om en bij de 9.81 m/s²)
w= 2*Pi*f = (2*Pi) / T
T = de tijd die de aarde erover doet om 1 omwenteling te maken.
Om gemakkelijk te tellen dus 24 uur.
T=86400 s
w=2*Pi / 86400
Fc= M*X*w²
Fa= M*g
Nemen we Fc=Fa dan kunnen we de afstand berekenen waar ze gelijk zijn.
M*g=M*X*w² => massa valt weg => g=X*w²
X=g/w²
X=(9.81 m/s²) / (2*Pi / 86400s)² = 1 854 969 425 m

Conclusie die draad moet dus minstens 1 854 969,425 Km lang zijn.

EDIT: Als je de berekening aanpast met F=G* (M1*M2)/X² als Fa met X1 massa 'satelliet' en M2 de massa van de aarde, kom je gwn op de afstand van een geostationaire baan.

[Reactie gewijzigd door JeffreyGorissen op 22 juli 2024 23:01]

[dasiro]

massa zal altijd ergens van toepassing zijn, want anders zou het niet uitmaken wat voor gewicht je aan die kabel hangt en wat de invloed ervan op de valversnelling is. Deze is trouwens variabel en de 9.81 m/s² is enkel op onze locatie hoogte boven de zeespiegel, maar een kabel van bijna 2 miljoen kilometer heeft een variabele valversnelling, naarmate de afstand groter wordt, zal ze kleiner zijn.

[elleP]

En als je de variable valversnelling WEL meeneemt, kom je op ongeveer 36000km uit, ofwel een geostationaire baan

[dasiro]

wat ook weer niet kan kloppen, aangezien de massa van de kabel ook een kracht ondervindt én uitoefent. Met andere woorden: je hebt gewoon de geostationaire baan berekend

[JeffreyGorissen]

Ja dit klopt, deze berekening houdt geen rekening met andere factoren. Het is gewoon om te laten zien dat de afstand al heel erg groot is zonder andere factoren.

[.oisyn]

.edit: verkeerd gelezen.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 23:01]

[ChickPeaFan]

Er zit alleen een fout in je berekening, de valversnelling is ook afhankelijk van de afstand - 'X'. Als je het verhaaltje nog eens doorrekent met g(r) = GM/r², r is hier de afstand, G de gravitatieconstante en M de massa van de aarde, dan is de uitkomst r = ( T²GM / 4π² ) ^(1/3) - dus tot de macht 1/3.
Invullen geeft dan r= 42.241.080m, ofwel 42.241 kilometer, wat niet zoveel verschilt (relatief) van de in het artikel genoemde 36.000 km.
Dit is ook niet zo gek, gezien in deze berekening je de massa van je kabel niet hebt meegenomen, en een satelliet op een hoogte wordt gebracht waar hij blijft zitten zonder uit zijn baan te vliegen.

[Reactie gewijzigd door ChickPeaFan op 22 juli 2024 23:01]

[robvanwijk]

Invullen geeft dan r= 42.241.080m, ofwel 42.241 kilometer, wat niet zoveel verschilt (relatief) van de in het artikel genoemde 36.000 km.

Dat geostationaire satellieten op "36.000 km" hoogte draaien is makkelijk te onthouden, maar het echte getal is 35.786 km. Let er ook op dat dit het aantal kilometer boven het aardoppervlak is, je moet de straal van de aarde erbij tellen om de afstand tot het middelpunt van de aarde te krijgen voor een vergelijking met de straal die jij uitgerekend hebt: 35.874 km + 6367 km = 42.135 km

Na bovenstaande correcties ben ik het met je eens dat 42.135 km niet zoveel verschilt van 42.241 km.

[ChickPeaFan]

Ah, dat was ik inderdaad vergeten. Vond het verschil al wat vreemd, gezien er maar een oplossing is voor de vergelijking. Niet zo helder vandaag.

[Robbedem]

Het kom uit als je 42241km min de straal van de Aarde (6371km) doet.

[Mitsuko]

Op zich is pure lengte niet het probleem. De individuele filamenten van de supergeleidende draden in de Large Hadron Collider zijn bijvoorbeeld al lang genoeg voor 5 keer heen en terug naar de zon (met nog wat over): LHC superconducting cable

Zoals door anderen al gezegd is de sterkte van het materiaal een groter probleem, maar ik vond het een leuk voorbeeld om even te geven

[robvanwijk]

De individuele filamenten van de supergeleidende draden in de Large Hadron Collider zijn bijvoorbeeld al lang genoeg voor 5 keer heen en terug naar de zon (met nog wat over): LHC superconducting cable

Ehm, nee, wat jouw bron zegt is:

quote: http://lhc-machine-outrea...each/components/cable.htm

Total superconducting cable required 1200 tonnes which translates to around 7600 km of cable (the cable is made up of strands which is made of filaments, total length of filaments is astronomical - 5 times to the sun and back with enough left over for a few trips to the moon).

(emphasis added)

Als de totale kabel 7600 km is (zonder dat ergens vermeld wordt dat dat uit één stuk is; ik kan me niet voorstellen dat dat daadwerkelijk zo is, maar goed, stel dat), dan kun je er gerust vanuit gaan dat de filamenten zelf hoe dan ook niet langer dan 7600 km zijn (en vermoedelijk een heel stuk korter).

Het enige wat die bron aantoont is dat, als je maar door blijft produceren, je elke totale lengte die je wilt kunt produceren, maar goed, daar twijfelde niemand aan. Of het überhaupt nodig is dat een "ruimtekabel" uit één stuk gemaakt wordt, dat zou ik je niet kunnen vertellen.

[Mitsuko]

OK, alles samen genomen gaat het om die lengte. Die draden zijn inderdaad met elkaar vervlochten, en het zal inderdaad niet één stuk zijn. Ik neem aan dat de draden in parallel worden gemaakt, aan de lopende band met elkaar worden vervlochten en eens in de zoveel meter in stukken van de juiste lengte worden gehakt. Mijn punt was alleen maar dat 36km kabel op zich best te maken is, als je alle andere problemen niet meeneemt.

[robvanwijk]

Mijn punt was alleen maar dat 36km kabel op zich best te maken is, als je alle andere problemen niet meeneemt.

LOL, als dat je punt was, waarom verwijs je dan niet simpelweg naar trans-Atlantische telecomkabels? Die dingen zijn duizenden kilometers lang!

[Mitsuko]

Ik vond het gewoon een leuk voorbeeld. De afstand tussen de aarde en de zon is zo'n 150 miljoen kilometer, dus er zit in de LHC meer dan 750 miljoen kilometer supergeleidende draad. Gebundeld, en in stukken gehakt, maar ik blijf het indrukwekkend vinden.

[Nas T]

Als we er voor willen zorgen dat die kabel niet terug valt...

Of je neemt een geostationaire satelliet.

Daarnaast: je kabel zal breken of zo stek gemaakt moeten worden, dat het onpraktisch is.

[Reactie gewijzigd door Nas T op 22 juli 2024 23:01]

[JeffreyGorissen]

Het was de vraag waarom nemen we geen kabel. Ik wil laten zien dat het inderdaad onpraktisch is. Een geostationaire satelliet is dus inderdaad een betere optie uitgerust met de nodige apparatuur
Een gewone kabel zou inderdaad breken, koolstof nano buisjes gebruiken en daar een kabel van maken is een optie maar nu nog zeer onhaalbaar op die schaal.

[Robbedem]

Als je in de ruimte werkt is g geen constante en kan je de formule dus niet meer op die manier gebruiken. Je moet dan de algemente formule gebruiken:
F = G * Ma * m / r²
met
F = zwaartekracht
G = gravitatieconstante = 6,674 × 10^-11 Nm² / kg²
Ma = massa van de Aarde = 5,972 × 10^24 kg
r = afstand tussen de zwaartepunten van de massa's = straal aarde + hoogte = 6371 × 10³ m + hoogte
m massa van het object (in dit geval de draad)

G * Ma * m / r² = m * v² / r => (r = ra + h en v = 2 * Pi * (ra + h) / 24u)
G * Ma * (24u)² = 4 * Pi² * (ra + h)³ =>
7,537 * 10^22 N * m² * s² / kg = ra³ + 3 ra² h + 3 ra h² + h³ =>
7,537 * 10^22 m³ - ra³ = 3 ra² h + 3 ra h² + h³ =>
h³ + 3ra h² + 3ra² h - 7,509 * 10^22 m³ = 0 (en dan deze vgl oplossen naar h, maar ik moet nu vertrekken...)
EDIT: ben terug en merk net dat het gemakkelijker is om r = ra + h pas later te vervangen.
r = (G * Ma * (24u)² / 4 / Pi²) ^ (1/3) =>
ra + h = 42240 km
=> h = 35869km (zoals verwacht een geostationaire baan dus ;-) )

[Reactie gewijzigd door Robbedem op 22 juli 2024 23:01]

[Maurits van Baerle]

Er zijn een hele reeks redenen waarom dat niet kan. Gewicht is er eentje van. Het is al erg moeilijk om een kabel van 1000 meter te bouwen voor moderne liftinstallaties in supertall wolkenkrabbers. Ze bezwijken onder hun eigen gewicht. Laat staan een paar honderd kilometer lang.

Dan heb je nog complicaties als de draaing van de aarde, weersomstandigheden, extreme temperatuurverschillen etc. etc.

[Reactie gewijzigd door Maurits van Baerle op 22 juli 2024 23:01]

[Exitz]

Gewight kan opgelost worden door de kabel te bouwen met Carbon nanotubes.
http://education.mrsec.wisc.edu/104.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator
http://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_space_elevator
http://en.wikipedia.org/wiki/LiftPort_Group
of Spider silk
http://www.wsj.com/articl...4399404578583562603579062
http://en.wikipedia.org/wiki/Spider_silk

[Maurits van Baerle]

Uiteraard zijn er voor liften oplossingen gevonden. Het probleem is dat je voor een kabel die elektriciteit moet geleiden vanuit de ruimte eigenlijk niet om relatief zwaar metaal heen kan.

[Maruten]

Carbon nanotubes kunnen wel degelijk elektriciteit geleiden.

[Ventis]

Maar kunnen nog niet lang genoeg gemaakt worden. Langste kabels van carbon nanotubes zijn momenteel een halve meter. Nog even verwijdert van 34.000 kilometer

[Maruten]

Wie heeft het over nu dan? Die microgolven komen nu ook nog maar 55 meter ver. In 1991 is men voor het eerst geslaagd CNT's te maken. Tien jaar geleden hadden we ook nog nooit van een smartphone gehoord. Het kan snel gaan hoor. Wie weet komt er morgen al iemand met de oplossing om oneindig lange CNT's te maken.

[Exitz]

Now, researchers have found a way to retain these properties while turning the silk into an electrical conductor by reinforcing it with carbon nanotubes.
http://www.thehindu.com/s...ricity/article5117060.ece
Daarom had ik de spinnenzijde in combinatie met carbon nano tubes.

[ChickPeaFan]

Misschien dat grafeen uitkomst kan bieden, gezien het goed geleidt en heel sterk is met een laag gewicht.

[Dazzyreil]

Mwa bij 1000m valt het nog wel mee, wij gebruiken kabels (ø135) tot een lengte van 6700m.
Probleem voor liften is meer dat de kabel en de hele installatie heel zwaar wordt terwijl hij maar 2.5t hoeft te tillen.

[.oisyn]

wij gebruiken kabels (ø135) tot een lengte van 6700m

Maar die hangen niet verticaal in de lucht zonder tussenliggende support, of wel soms? Een kabel die door een leiding ligt of opgehangen is aan een geleider (zoals bij een hoogspanningsmast) hoeft zijn eigen gewicht niet te dragen.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 23:01]

[Dazzyreil]

Jawel want het zijn kabels voor kranen ze hangen dus in de zee. Eigen gewicht is nog lang geen probleem bij zulke "korte" kabels.

[.oisyn]

Als ze in zee hangen dan hoeven ze hun eigen gewicht dus niet te dragen vanwege de opwaartse kracht door waterverplaatsing

[Dazzyreil]

Sorry maar dat is gewoon niet waar, een kabel weegt minder in water.
Bijvoorbeeld een kabel van ø28 weegt 4kg/m in lucht en 3.4kg/m in water.
Ik werk al 4 jaar in de offshore business and ik zie wekelijks datasheets en certificaten van allerlei kabels van ø15 tot ø135 en lengtes van 50m tot 6000m langskomen dus ik heb wel enig idee waar ik het over heb.

Hoe kan het anders dat er walvisskeletten op de bodem van de ocean liggen.

[.oisyn]

Sorry maar dat is gewoon niet waar, een kabel weegt minder in water

Dat is toch precies wat ik zeg? De kabel weegt in lucht meer, dus moet meer kunnen hebben. Nergens beweer ik dat de kabel blijft drijven.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 23:01]

[Dazzyreil]

[...]
Als ze in zee hangen dan hoeven ze hun eigen gewicht dus niet te dragen vanwege de opwaartse kracht door waterverplaatsing

Je zegt letterlijk dat ze hun eigen gewicht niet hoeven te dragen.. maar ok.

[.oisyn]

En je bedacht in de context van de discussie niet dat ik daarmee bedoelde in lucht? Ik zei immers:

Maar die hangen niet verticaal in de lucht zonder tussenliggende support, of wel soms?

[.oisyn]

Je zei zelf:

een kabel weegt minder in water [..] Bijvoorbeeld een kabel van ø28 weegt 4kg/m in lucht en 3.4kg/m in water.

Dat staat dus haaks op

Lucht, water, [..] maakt allemaal geen reet uit

Horizontaal/verticaal maakt idd niet zoveel uit, maar dat was het discussiepunt dan ook niet.

Bottom line: een kabel in water is lichter dan een kabel in lucht, en kan dus langer zijn. Of 1000m idd ook te lang is zoals Maurits beweerde durf ik geen uitspraken over te doen (en heb ik tot nu toe ook nog niet gedaan, al lijk jij anders te denken!). Als ik naar de door jouw gepostte verhouding kijk tussen gewicht in water en gewicht in lucht, en je kabels van 6700m gebruikt, lijkt me het voordehandliggend dat het met 1000m door de lucht ook wel prima moet kunnen.
Als ik vervolgens dit lees, leggen we met gemak een paar honderd km af.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 23:01]

[mae-t.net]

Bedoeld wordt, dat het verschil tussen 3,4 en 4,0 niet echt significant is als je ergens een factor met meerdere nullen tekort komt. "maakt geen reet uit" lijkt me een vrij accurate omschrijving voor die situatie.

[Anoniem: 234453]

Dan heb je nog complicaties als de draaing van de aarde, weersomstandigheden, extreme temperatuurverschillen etc. etc.

En kwaadwillende voorbijgangers met een snoeischaar...

[Cheezus]

Omdat een kabel van 36.000 kilometer een beetje zwaar is. Die blijft niet zo goed in de lucht hangen (zoek maar eens op concepten voor een 'ruimte lift').

[Keerzijde]

HOE lang denk je dat die kabel zou moeten zijn?
(Damn, verder dan ik dacht dus voor geostationaire baan)

[Reactie gewijzigd door Keerzijde op 22 juli 2024 23:01]

[OddesE]

Veel verder nog.

Alles tussen de 0 en 36.000 km van het aardoppervlak 'trekt' aan de kabel waardoor hij naar beneden zal vallen. Als je zo'n kabel (als je die inderdaad zo sterk zou kunnen maken) aan een geostationare sateliet vastmaakt dan trekt hij de sateliet uit zijn baan en zal die naar de aarde terugvallen. Om dat te voorkomen heb je een contragewicht nodig dat aan een nog veel langere kabel zit. Bijvoorbeeld een grondstation op aarde, vanaf daar een kabel van 36.000 km naar een geostationaire sateliet en vanaf daar nog eens zo'n 20.000 km naar het contragewicht (afhankelijk van hoe zwaar het contragewicht is).

Praktisch gezien moet je dus een kabel van meer dan 55.000 km maken... Of misschien juist wel onpraktisch gezien

[Ramoncito]

Ik hoef niet zo'n lange kabel, ik ben al tevreden met een flinke vlieger met m'n eigen zonnepaneel erop

[t1mmy]

Het gewicht van de kabel zou de satelliet terug trekken naar de aarde, om maar een probleem te noemen. Er zijn er vast nog veel meer

[RocketKoen]

Nee hoor. Zolang de satelliet maar ver genoeg van de aarde af staat dan heft de middelpuntsvliegende kracht de zwaartekracht op.

Alleen een kabel van die lengte die zijn eigen gewicht kan dragen bestaat niet.
En als dat zou bestaan dan zou de kabel zoveel wegen dat we hem nooit van de grond krijgen.

[moreasy]

"dan zou de kabel zoveel wegen dat we hem nooit van de grond krijgen. "

Dan zou je als een spin moeten werken: eerst de satelliet de ruimte in, en dan met een 3d printer de kabel er onderuit laten kakken. Wel rekening houden met een extra satelliet die tijdelijk de 3d printer voedt natuurlijk.

Maar, afgaande op onderstaande reactie, uiteindelijk zal het gewicht deze constructie wel de das omdoen vrees ik.

[Reactie gewijzigd door moreasy op 22 juli 2024 23:01]

[robvanwijk]

Ook dat werkt helaas (nog?) niet. Zelfs al negeren we even hoe je het ooit wilt bouwen en kijken we alleen naar het uiteindelijke resultaat (het voltooide systeem), dan nog gaat het niet werken.

Het probleem is dat "de ruimte" nogal een eind omhoog is, waardoor die kabel erg lang moet zijn. Omdat je hem niet halverwege ergens aan vast kunt maken, zal (het bovenste stuk van) de kabel zijn eigen, volledige gewicht moeten dragen. Op dit moment zijn er geen materialen bekend die sterk genoeg zijn om dat aan te kunnen. Carbon nanotubes zouden mogelijk kandidaat kunnen zijn, maar dit is (laatste keer dat ik er iets van hoorde) nog niet zeker en bovendien kunnen we die nog niet op grote schaal produceren (da's nou net wat wel moet kunnen voor een "cable to orbit").

[RocketKoen]

De maximale lengte waarop een kabel zijn eigen gewicht kan dragen is afhankelijk van de tensile strength. Dit is onafhankelijk van de doorsnede van de kabel omdat het gewicht dat hij kan dragen net zo hard stijgt als het gewicht van de kabel.

Het sterkste materiaal op dit moment is koolstofbuisjes. En de maximale lengte daarvan is 6066 km.
Dan kom je dus nog zo'n 30.000 km tekort.

ter vergelijking. Spinnenzijde komt tot 109km.

[bArAbAtsbB]

omdat het gewicht van deze kabel de bottleneck gaat vormen over deze afstanden....

[torp]

Omdat dat nu nog helemaal niet zo "gewoon" is. Maar zodra ze een ruimtelift kunnen bouwen is een energiekabel vast ook een optie.

[amas]

Omdat je satelliet dan geostationair moet zijn. De hoogte van die Orbit is dan zo hoog dat er op dit moment geen materiaal bestaat die zo lang kan zijn en de krachten erop kan overleven

[Anoniem: 366402]

* Kabel breekt door eigen gewicht.
* Problematisch met draaiing van aarde.
* Continu onderhoud door meteorologische elementen.
* Na 36 megameter aan weerstand blijft er geen energie meer over.
* Problemen met vliegverkeer.
* Gevaarlijk waneer de kabel naar beneden komt zetten.
* Enz.

[Simyager]

Ik heb nog niemand gezien die het heeft over de potentiaalverschil tussen de atmosfeer boven en de aarde zelf. Zoals er in https://m.youtube.com/watch?v=buSaGIoNXu8dit onderzoek laten zien wordt, zul je als je een kabel wilt leggen meteen een blikseminslag hebben. Ik heb geen idee wat voor effect het kan hebben voor de aarde op termijn, maar ik denk niet dat het echt positiefs kan zijn. Zou misschien wel leuk zijn als energiebron, maar wat voor kabels heb je daarvoor nodig, nog afgezien van het gewicht die zo'n kabel moet verdragen en uiteraard de trekkrachten.

Je moet er dan op z'n minst 2 kabels moeten leggen, want als er 1tje kapot gaat kan je de andere nog gebruiken. Dat heet ook wel de n-1 oplossing in het vakgebied .

[mjz2c00l]

sarcasme ga ik van uit? zoniet, kan voorlopig nog niet, iets met draaiing van de aarde enzo

[.oisyn]

De draaiing van de aarde is nou net niet een van de daadwerkelijke problemen bij dat concept. Geostationaire satellieten draaien mee met de aarde.

[mjz2c00l]

die draaiing trekt een geostationaire satelliet naar beneden als er een kabel aanhangt die toch al gigantisch zwaar zal zijn, de kabel draait langzamer dan de aarde tussen de satelliet en de aarde om in een rechte lijn te blijven naar de satelliet, dus zal die naar de aarde toe getrokken worden. om niet naar de aarde toegetrokken te worden zal de kabel sneller moeten draaien binnen deze afstand, en dat kan dus weer niet

[Reactie gewijzigd door mjz2c00l op 22 juli 2024 23:01]

[.oisyn]

die draaiing trekt een geostationaire satelliet naar beneden als er een kabel aanhangt die toch al gigantisch zwaar zal zijn

Mijn punt was dat satellieten niet stil hangen in de ruimte, en dat draaiiing van de aarde dus geen probleem is. Als je een kabel aan een satelliet wil bevestigen is het vrij evident dat die satelliet voorbij de geostationaire zone moet hangen.

[mjz2c00l]

ver voorbij de geostationaire zone, in principe zou zoiets kunnen, maar er blijven allerlei invloeden, wind, satellieten die niet in GEO om de aarde draaien, ruimte-afval, etc.

[.oisyn]

Volgens mij verlies je het perspectief van de discussie een beetje uit het oog. Er zijn honderden problemen met het trekken van een kabel naar de ruimte. Maar "iets met draaiing van de aarde enzo" is niet een van die problemen.

It's got 99 problems but rotation ain't one

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 23:01]

[mjz2c00l]

ja klopt, dat krijg je als je het denkt te weten, ik heb er het een en ander over opgezocht, blijkt het toch een beetje anders te werken dan ik had gedacht, weer wat geleerd

[OddesE]

In de meeste ontwerpen heeft men de sateliet wel degelijk in een geostationaire baan, maar loopt de kabel nog verder door en hangt er aan het uiteinde een contragewicht.

[robvanwijk]

die draaiing trekt een geostationaire satelliet naar beneden als er een kabel aanhangt

Voor een satelliet in een (normaal gesproken; zonder kabel) geostationaire baan: ja, die komt naar beneden.
Voor een satelliet in een baan net voorbij de geostationaire baan: nee, die zou zonder kabel "wegvliegen" en wordt door de kabel alsnog netjes in zijn baan gehouden. Als de satelliet ver genoeg voorbij geostationair zit (en/of genoeg massa heeft), dan trekt ie de kabel juist mooi strak nou ja, met de huidige materialen trekt ie hem heel eventjes mooi strak en meteen daarna finaal aan gort, maar goed, de natuurkunde werkt, dus we hebben alleen een sterk genoeg materiaal nodig.

[N1ck000]

en hoe wil je die loodzware kabel monteren aan de satteliet? ik ga uit van een kabel met een buitendiameter van ongeveer 10 mm, deze weegt ongeveer 160 gram per METER, 36000 kilometer = 36000000 meter.
simpel rekensommetje:
36000000 x 160 = 5760000000 gram = 5760000 kilogram. ongeveer het gewicht van 5760 personenauto's.

en dit is nog maar een kabeltje met een buitendiameter van 10 mm.

gewicht is dus duidelijk dé bottleneck, dan heb je ook nog temperatuursverschillen etc etc.

[robvanwijk]

Je doet een expliciete aanname (buitendiameter) die, voor zover ik kan zien, nergens op gebaseerd is. Daarna doe je een impliciete aanname (soortelijk gewicht; omrekenen levert ongeveer 6000 kg/m^3) die ook nergens vandaan komt (je zit bijvoorbeeld op bijna twee-en-een-half keer het soortelijk gewicht van aluminium).
Tot slot baseer je een conclusie (al zeg je het nergens, je lijkt te suggereren "dat gaat nooit werken") op helemaal niks (nou ja, op "wat een groot getal!", maar goed, zolang we niet weten wat de treksterkte is van het materiaal waar die kabel van gebouwd is, hebben we niks aan dat getal).

Maar het ergste is dat je een aanname doet die je zelf waarschijnlijk niet eens doorhebt, dat de kabel over de gehele lengte dezelfde doorsnede zou moeten hebben. Waarom!? Als het probleem is dat het bovenste stuk van de kabel het meeste gewicht moet dragen ^*), waarom maak je de kabel dan niet op dat punt het sterkst (lees: het dikst)?? Dan kan ie naar onder toe steeds smaller worden (en misschien met een diameter van een paar millimeter op Aarde aankomen).

*) In de praktijk moet de kabel niet los naar de Aarde hangen, maar hier verankerd zijn. Dan zal dus de trekspanning zowel op Aarde als op de satelliet minimaal zijn, maar juist ergens "halverwege" (niet perse exact in het midden) het hoogst. Dan heb je dus een kabel nodig die aan de uiteinden dun is en naar het midden toe steeds dikker wordt. Hoe dat precies moet (en of dat wel te bouwen is; misschien gaat het hopeloos mis vlak voordat de kabel afgerold is!?) laat ik aan natuurkundigen over om uit te rekenen.

[EVO76]

Is de normaalkracht door trekspanning (als gevolg van de massa van de sateliet) over de gehele kabellengte en dus ook aan de kabeluiteinden niet even groot? Dan maakt het ook niet uit waar je de kabel het dunst maakt, op dat punt zal hij hoe dan ook het eerste breken.

[Reactie gewijzigd door EVO76 op 22 juli 2024 23:01]

[robvanwijk]

De trekkracht als gevolg van de massa van de satelliet is overal even groot, ja.

Maar dat is slechts een deel van de totale trekkracht; het andere deel is het gevolg van de massa van de kabel zelf. In sommetjes voor je natuurkundeles en bij de meeste normale toepassingen is de massa van de kabel verwaarloosbaar klein, in verhouding tot de last die aan de kabel hangt, en wordt daarom "vergeten". Maar dat betekent niet dat het niet bestaat.

Stel je tilt een auto (1000 kg) op met een stevige metalen kabel van een paar meter (10 kg). Dan "voelt" het topje van de kabel een trekkracht van 1010 kg, terwijl het uiteinde slechts een trekkracht van 1000 kg "voelt". Ehm ja, lekker interessant; in de praktijk is die auto 1,0 * 10³ kg (tussen de 950 en 1050), en is de trekkracht zowel boven als onder "hetzelfde" (1,0 * 10³ kg + 10 kg = 1,0 * 10³ kg).

Als we echter naar die satelliet gaan kijken, dan is het zeer waarschijnlijk dat de kabel een veel grotere totale massa heeft dan de satelliet (in feite: het contragewicht) dat eraan hangt. In verhouding: als je met diezelfde kraan als in de vorige paragraaf een paperclip op wilt tillen, ga er dan maar gerust vanuit dat je het gewicht van de kabel opeens niet meer mag verwaarlozen; in dat geval kun je juist het gewicht van de last (de paperclip) weglaten en alleen maar rekenen met het gewicht van de kabel.

Als je de paperclip tot halverwege het katrol hebt opgetakeld dan is het gewicht dat je aan het tillen bent opeens nog maar de helft (omdat de kabel nog maar half zo lang is), een effect dat je bij het tillen van een auto in theorie ook wel hebt, maar wat in de praktijk geen wezenlijk verschil maakt.

[Reactie gewijzigd door robvanwijk op 22 juli 2024 23:01]

[EVO76]

Als ik de Derde wet van Newton goed begrijp werkt dat niet zo.

[OddesE]

Precies.

Rob praat over het hangen van een kabel aan een satelliet.

De ontwerpen voor Space Elevators zijn echter meestal gebaseerd op een satelliet (met contragewicht) die aan een kabel hangen... De kabel is aan de aarde verankerd en de satelliet trekt er aan door de middelpuntvliedende kracht. Zoals een bal aan een touwtje trekt als je het rond slingert.

[Dido]

Reken voor de gein eens uit hoe zwaar 36 miljoen meter kabel gaat worden. Ga er voor het gemak van uit dat die kabel niet onder zijn eigen gewicht bezwijkt, maar vraag jezelf dan af waarom die sateliet in de lucht zou blijven hangen.

Kort antwoord: omdat je sateliet naar beneden lazert als je er met een loodzware kabel aan gaat lopen trekken.

[StefanTs]

Als ik een gewicht aan een touwtje ronddraai gaat het van me af, niet naar me toe.

De satelliet trekt de andere kant op, de kabel moet dus vooral sterk genoeg zijn om niet uit elkaar getrokken te worden. Die satelliet blijft wel hangen verder.

[Dido]

Die sateliet blijft niet zomaar hangen. Dat ding beweegt met een constante versnelling (hij draait in een cirkel om de aarde) die exact de valversnelling van 9,81 m/s^2 opheft. Als jij daar ettelijke tonnen kabel aan gaat hangen komt ie echt wel naar beneden.

Sla er ander Newton nog even op na.

Bedenk je wel dat je die satteliet niet sneller kunt laten draaien (om meer "middelpuntvliedende" kracht te krijgen, want de snelheid is vast: hij moet op 1 punt boven de aarde blijven hangen!

Jouw touwtje-voorbeeld: als dat gewicht netjes ronddraait en jij trekt harder aan dat ttouwtje, wat gebeurt er dan? Dan komt dat gewicht naar je toe. Tenzij jij harder gaat draaien. Draai nu dat touwtje rond terwijl jij zelf ronddraait (zodat dat gewichtje steeds voor je neus hangt.
Als je harder aan het touwtje trekt moet jij harder ronddraaien - jij kunt dat tot op zekere hoogte wel, maar hoe ging jij de aarde versnellen?

[Reactie gewijzigd door Dido op 22 juli 2024 23:01]

[StefanTs]

Langer touwtje.

[Dido]

Iemand heeft iets verderop berekend dat dat touwtje dan bijna 2 miljoen kilometer lang moet zijn.

[StefanTs]

Zwaardere satelliet.

[mjz2c00l]

zwaarder maken heeft geen invloed, de baan moet gewoon hoger

[SteroiD]

Het zwaartepunt van het systeem (satelliet+kabel) moet op een geostationaire baan liggen om niet "naar beneden te duvelen". Door je satelliet zwaarder te maken, verschuif je dus wel degelijk het zwaartepunt van je systeem verder de ruimte in, zodat deze uiteindelijk op een geostationaire baan komt te liggen (je satelliet zal dan iets verder liggen).

Uiteraard komt dan weer de treksterkte van de kabel ter sprake.
tl;dr: we zijn technologisch nog niet klaar voor een ruimtelift (of elke andere vaste verbinding met outer space).

[.oisyn]

Het systeem moet voorbij geostationair liggen, anders trekt de eerste de beste windvlaag de boel naar beneden.

[OddesE]

De man heeft gewoon gelijk.

Kabel langer maken
Hierdoor komt de satelliet buiten de geostationaire baan te hangen. Als de rest van de factoren gelijk blijft levert dit een middelpuntvliedende kracht op die sterker is dan de zwaartekracht; de satelliet heeft de neiging weg van de aarde te vliegen. Daarmee wordt dus 'draagkracht' gegenereerd om een kabel aan te kunnen hangen. Met elke meter die je de kabel langer maakt komt de satelliet verder van de geostationaire baan te liggen en wordt de middelpuntvliedende kracht groter.

Vervolgens wordt het bezwaar gemaakt dat de kabel dan bijna twee miljoen kilometer lang zou moeten zijn. Ik zie geen onderbouwing maar dit getal is hoe dan ook onzin. Het hangt namelijk af van de massa van de satelliet hoe lang het zou moeten zijn. Hoe hoger de massa van de satelliet, hoe hoger de middelpuntvliedende kracht en hoe meer kabel je er aan kunt hangen. De tweede genoemde oplossing klopt dus ook:

Zwaardere sateliet
Dit werkt perfect, mits de sateliet zich buiten de geostationaire baan bevindt. Hoe zwaarder je hem maakt, hoe hoger de kracht die wordt uitgeoefend.

Contragewicht
In de meeste ontwerpen gebruik men niet een steeds zwaardere satelliet (want wat is het nut?) maar hangt men een contragewicht buiten de geostationaire baan, aan een kabel die weer aan de satelliet vast zit. Voor dit contragewicht zou je een meteoriet kunnen gebruiken of andere massa die zich al in de ruimte bevindt.

[andreetje]

Dan zouden al onze satellieten de ruimte in slingeren.

[m.z]

Omdat de kabel om de aarde draait. Namelijk de aarde draait om zijn as en zon heen.

[.oisyn]

Dus? Het zonnecollectorstation draait ook om de aarde. Je kunt het moeilijk stil hangen in de ruimte (voor zover je van absolute positionering in de ruimte kunt spreken), want dan stort het door zwaartekracht naar de aarde of naar de zon.

[m.z]

Oké daarin geef ik gelijk in, maar meende dat deze meer in de buurt van de zon bleef hangen.

[Tweekzor]

Hoe wil je een kabel werkend krijgen met een aarde die rond draait met een snelheid van 1674 km/uur en met 107.200 km/uur rond draait om de zon heen. Ik gok dat daar nog meer obstakels overwonnen moeten worden dan voor het vinden van een draadloze overdrachtsmanier.

[joo5ty]

die breekt onder zijn eigen gewicht....zolang we ze niet van een soort carbon nanotubes kunnen maken.

[Triodes]

Een kabel van die lengte kan nooit omdat hij zal bezwijken onder zijn eigen gewicht.

[Swerfer]

Hou nou de energieopwekking hier op aarde. Als je energie in de ruimte gaat opwekken en naar aarde gaat sturen, dan wordt dat vroeg of laat omgezet in warmte. En dat willen we nou juist niet hebben met de globale opwarming.

Zonnepanelen op aarde zijn wat dat betreft 'warmte neutraal'. De zonne-energie wordt niet direct in warmte omgezet, maar pas later, maar dan hebben we eerst al nuttig gebruik gemaakt van de energie.

[phpn3rd]

Het idee is nou juist dat het opwekken van energie in de ruimte een stuk efficienter is dan hier op aarde. Dat is grotendeels te danken aan onze dampkring. Als we energie in de ruimte gaan opwekken en deze naar de aarde gaan sturen, zal dit vast niet dermate inefficient zijn dat er zoveel omgezet wordt in warmte als wat je nu suggereert.

Dit nog los van wat de werkelijke oorzaak voor global warming is.

Mede om wat ik hierboven beschrijf ben ik erg benieuwd met welk rendement ze deze energie getransporteerd krijgen.

[gjmi]

Swerfer bedoeld te zeggen dat er meer energie op de aarde terecht komt als we straling die de ruimte in zou verdwijnen gaan opvangen en als energie naar de aarde sturen. Heeft niets met efficiëntie te maken. als je hier de zonnestralen opvangt en omzet in energie, zal dat stukje aarde waar de zonnecellen staan wat minder warm worden, maar de opgewekte energie zal ergens anders een apparaat van stroom voorzien die het ook weer omzet in warmte. Ongeveer evenveel als dat stukje aarde bij het zonnepaneel minder warm is geworden. Energie op aarde blijft dus gelijk. Dat is niet meer zo als we extra energie uit de ruimte halen.

[Adion]

De satteliet zal hoogstwaarschijnlijk in een baan rond de aarde zitten.
Het overgrote deel van de tijd is de energie die deze satteliet opvangt dus energie die anders de aarde ook al zou bereiken, ze zijn dus net zo warmte-neutraal als de zonnepanelen op aarde.
Het enige verschil is dat een deel van de energie die in de dampkring/wolken al voor opwarming zorgde voor het de zonnepanelen op aarde bereikt nu ook in elektriciteit kan omgezet worden, en dus pas in warmte word omgezet op het moment dat de stroom gebruikt word.

Edit: En aangenomen dat die sattelieten niet 100% efficient zijn is er zelfs een deel licht dat waarschijnlijk weer de ruimte in gereflecteerd word, wat dus de opwarming van de aarde net verminderd.

[Reactie gewijzigd door Adion op 22 juli 2024 23:01]

[Anoniem: 175233]

Nee, de satelliet zal juist licht opvangen dat anders niet op aarde komt. NB: geostationair is 36000 km, terwijl de aarde slechts een straal van 6000 km heeft. Die satelliet staat dus ver weg. Dusdanig ver, dat hij vermoedelijk continue zonlicht opvangt, omdat hij nooit in de schaduw van de aarde komt. Is natuurlijk enorm efficient, omdat je niet alleen geen last van de dampkring hebt, maar ook geen last van dag en nacht ritme.

Maar het punt van Swerfer is dan natuurlijk ook heel waar. Je voegt extra energie toe aan de aarde, wat anders de aarde nooit bereikt had.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 175233 op 22 juli 2024 23:01]

[YopY]

Energieopwekking op aarde wordt ook gewoon omgezet naar warmte, uiteindelijk. Effectief is olie en gas een vaste vorm van zonne-energie dat over miljoenen jaren opgeslagen is; dat wordt verbrand, warmte omgezet naar beweging, beweging naar electriciteit, en electriciteit weer naar licht, beweging, en uiteindelijk warmte.

Natuurlijk is het relatief weinig - zeker als je het vergelijkt met hoeveel warmte er wel niet direct van de zon komt. Maar dan heb je uiteindelijk wel een punt; als het energieverbruik met het honderdvoudige toe neemt, waarbij dat bijvoorbeeld uit de ruimte of via kernfusie gegenereerd wordt, zul je een groter effect zien. Maar dan moet er nog veel gebeuren.

[Sharky]

Het maakt niet uit of je het paneel nou op aarde of er een stuk boven hebt. Uiteindelijk gebruik je dezelfde bron. Het verschil is alleen dat het rendement hoger is, en dat de verloren energie niet op aarde verloren gaat maar gedeeltelijk bij de satelliet zelf. Dus in feite koelt de aarde zelfs af.

[Moosenl]

Als eerste is er al 18 jaar geen opwarming meer geweest en is dat een natuurlijk proces.

Als tweede wil jij wonen waar een gigawatt sterke energie straal miss toevallig je huis zou kunnen raken?

We hebben energie genoeg op deze planeet, Thorium MSR bijv., om zonder dit soort onbetaalbare groene droom projecten te kunnen.

[andreetje]

Volledig mee eens. Er is op dat gebied al te veel verkwist.

Ik vraag me af hoe een vliegtuig gaat reageren op zo'n straal.

[Paffelton]

Leuk en aardig dat het efficiënter is om die elektriciteit buiten onze dampkring op te wekken, maar als je die energie vervolgens draadloos weer naar de aarde gaat sturen moet je toch opnieuw door die dampkring heen waardoor je alle extra rendement verliest?

[proatjeboksem]

Ik denk dat het rendement op microgolven hoger is dan op lichtgolven.
Die kun je niet tegenhouden met bijvoorbeeld een zonnescherm

[eymey]

Natuurlijk gaat met iedere vorm van transport (dus ook deze) energie verloren. Maar als het verlies aan efficiency kleiner is dan dan de groei in efficiency door het op deze manier te doen, dan is het per saldo dus nog steeds efficienter.

Dat zal de achterliggende gedachte hier zijn.

[johanneslol]

Dit klinkt er intressant vraag me alleen wel af wat het effect is op menselijk lichaam als al die stroom door je lichaam gaat.... ?

[Jaco69]

Op zich is het wel heel erg frappant dat het zoveel berichten duurt voordat iemand zich dit afvraagd als het wel relevant is. ("via microgolven 1,8 kilowatt aan elektrische energie draadloos over te brengen").
Bij 0,0x Watt signaal overdracht staat deze vraag altijd bovenaan.

Het effect is dat je opwarmt. Als het over je hele lichaam is verdeeld dan kom je er wel zonder schade vanaf, maar met deze vermogens is de kans groot dat je plaatselijk verbrand. En als je heel lang blijft staan wordt je waarschijnlijk gekookt, ik denk niet dat je 1,8kW aan warmte weer kan uitzweten continue.

[Reactie gewijzigd door Jaco69 op 22 juli 2024 23:01]

[Anoniem: 237962]

Op zich is het wel heel erg frappant dat het zoveel berichten duurt voordat iemand zich dit afvraagd als het wel relevant is. ("via microgolven 1,8 kilowatt aan elektrische energie draadloos over te brengen").

Dat was het eerste wat ik me afvroeg eigenlijk, hoe veilig is zo'n techniek voor de mens? Klaarblijkelijk iets wat de wetenschapper helemaal niet interessant vindt.

[SuperDre]

hmmm.. test uit 1975 van 35Kw over een afstand van 1.5km (https://www.youtube.com/watch?v=7O44WM1Q9H8)... Dus zo bijzonder is die 1.8kw over een afstand van 55m niet...

[OddesE]

Yup goed gevonden. Inderdaad zijn er al eerder experimenten mee gedaan.
Volgens mij was dat experiment uit 1975 echter met radiogolven toch?

[SuperDre]

Geen idee, en ik heb het niet zelf gevonden hoor, iemand op engadget had het gevonden.. hehe..

[technopeuter]

En laten we de techniek dan noemen naar prof. Tesla die al 100 jaar geleden droomde van draadloze energieoverdracht!
techieken die er al zijn: inductiekoken, iedere electromotor, QI-charger allemaal technieken onder de 10 cm afstand!

[SuperDre]

maarja, meneer Tesla had al draadloze energieoverdracht over veel grotere afstanden dan die 55meter..

[Dido]

Iemand enig idee wat de efficientie is van dit soort overdracht?

[tijnvw]

Was ik ook erg benieuwd naar, want hiermee staat of valt de haalbaarheid van een dergelijk megaproject.

Uit dit artikel:
But microwaves—for example, ones with wavelengths between 5 and 10 centimeters—would have no such problems in transmission. Microwaves also have an efficiency advantage for a space-based solar power system, where power must be converted twice: first from DC power to microwaves aboard the satellite, then from microwaves to DC power on the ground. In lab conditions, researchers have achieved about 80 percent efficiency in that power conversion on both ends. Electronics companies are now striving to achieve such rates in commercially available components, such as in power amplifiers based on gallium nitride semiconductors, which could be used in the microwave transmitters.

η = (0.8 * 0.8) / 1 = 64%

Efficiëntie is belangrijker dan je misschien op het eerste gezicht zou vermoeden (je zou kunnen denken "de panelen wekken in de ruimte toch veel meer op, dus dat compenseert"), echter zijn de halfgeleiderversterkers die nodig zijn om de energie om te zetten in elektriciteit een aanzienlijke kostenpost.

Semiconductor amplifiers are getting better all the time, however; their efficiencies are going up, and their costs are coming down. Cost is important here because a 1-GW commercial SPS would have to include at least 100 million 10-watt semiconductor amplifiers.

Ik denk dat andere grootmachen in de wereld deze ontwikkelingen snel genoeg willen supporten/evenaren aangezien hiermee een enorme bijdrage aan het post-fossiele energievraagstuk geleverd kan worden.

[andreetje]

Het blijft centrale opwekking.

Ik zie meer in het doorknippen van de navelstreng die ons huis verbindt met de grote energieleveranciers en de belastingdienst.

[TheBlackbird]

Fijn om lezen dat van zodra men kernenergie in vraagt stelt er incentive ontstaat voor nieuwe ontwikkelingen die alternatieven mogelijk maken. Hopelijk is er niet op elk continent een Fukushima nodig om de uitstap uit kernenergie in de praktijk te brengen.

Rond de structuur in de ruimte maak ik me de bedenking dat ruimtepuin wel eens een ferm obstakel zou kunnen zijn. Zeker omdat het wellicht gaat over iets met een groot oppervlak.

[andreetje]

Kernenergie is per opgewekte hoeveelheid GWh nog steeds verreweg de veiligste energiebron. Japan had rekening moeten houden met tsunami's, dat wel.

Ik voorzie ook wat veiligheidsproblemen met energiestralen naar de aarde.

Over een tijdje zijn zonnepanelen per m2 even duur als vloerbedekking van Tapijthuis, en dan is deze ontwikkeling irrelevant.

[Anoniem: 601896]

De Japanners werken al lang aan energieopwekking in de ruimte, mede omdat het land relatief weinig eigen hulpbronnen heeft om energie mee op te wekken en de weerstand tegen kerncentrales door de Fukushima-ramp is toegenomen.

Nice, dan krijgen we eindelijk de microwave powerplant uit Sim City 2000 in het echte leven.

Aan het spel was in die tijd dan wel een 'disaster' gekoppeld.

Microwave is a disaster that occurs in SimCity 2000. When the beam from the orbiting satellite misses the microwave power plant and hits something else instead, the microwave disaster is initiated. A large fire will start near the receiver dish.
The player should be sure to clean up the fires before the microwave power plant itself catches on fire. This disaster does not occur in Sim city 3000

Dus ook in SimCity kon je zo'n Microwave powerplant beter niet in de buurt van nucleaire centrales plaatsen.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 601896 op 22 juli 2024 23:01]

[Blokker_1999]

Moest zelf ook direct aan SC2K denken alsook aan de disaster. En daar zit hem net een gevaar lijkt mij. Stel dat, om wat voor reden dan ook, men de controle over de satteliet verliest: hoe gaat men de bijhorende risicos tegengaan?

[Donvermicelli]

Ik maak me eerder zorgen over wat er gebeurt zodra de verkeerde mensen controle krijgen over die satteliet, dat ding wordt dan gewoon een weapon of mass destruction.

[Eternal Sidus]

erg interresant, helaas pas in 2040 maarja je weet het nooit