Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Landsvirkjun - borði í orkumálaflokki

Það er hægt að breyta rafmagni í örbylgjur en er hægt að snúa ferlinu við og breyta örbylgjum í rafmagn?

Það má breyta örbylgjum í rafstraum með afriðandi loftneti (e. rectenna, rectifier antenna). Afriðandi loftnet breytir örbylgjum beint í jafnstraum. Einfalt afriðandi loftnet er byggt með því að leggja Schottky-tvist (e. Schottky diode) á milli póla loftnets. Schottky-tvistur hefur þann eiginleika að leiða vel rafstraum í aðra áttina en ekki í hina áttina, þannig afriðar hann riðstrauminn sem örbylgjurnar framkalla í loftnetinu. Afriðandi loftnet samanstendur gjarnan af loftneti, síurás og afriðandi tvisti, eins og á myndinni, eða brúarafriðun. Afriðandi loftnet geta verið með afar góða nýtni og 80 - 90 % nýtni er ekki óalgeng.



Örbylgjur eru rafsegulbylgjur með bylgjulengd sem er lengri en innrautt ljós en styttri en útvarpsbylgjur. Bylgjulengd örbylgna liggur á bilinu 1 mm (300 GHz) til 30 cm (1 GHz). Örbylgjur má nota til að flytja orku yfir langar vegalengdir. Þær má þess vegna nota til að flytja orku þar sem eiginlegum tengingum er ekki við komið.

Rannsóknir á slíkum orkuflutningi má rekja aftur til Heinrich Hertz og Nikola Tesla undir lok nítjándu aldar. Rannsóknir hófust á ný eftir síðari heimsstyrjöldina. Slíkur orkuflutningur fæli það í sér að breyta rafstraumi í örbylgjur, flutningi örbylgnanna á milli fjarlægra staða og söfnun örbylgnanna og umbreytingu þeirra í jafnstraum. Heildarnýtni í þessu ferli er þó enn það lítil að aðferðin er illa nothæf.

Á sjöunda og áttunda áratug tuttugustu aldar skoðaði Geimferðastofnun Bandaríkjanna (NASA) möguleikann á að safna sólarorku með gervitunglum og beina orkunni til jarðar með örbylgjum. Hugmyndin var að breyta geislun sólarinnar í rafstraum með sólarhlöðum. Byggja átti gríðarstórar sólarhlöður, allt að 50 km2 sem væru á gervitungli á braut um jörðina eða sætu á tunglinu. Breyta átti rafstraumnum í örbylgjur sem beint væri til jarðar þar sem þeim yrði safnað með loftneti og breytt í nothæfa raforku. Sólarhlöður á braut um jörðu myndu safna nálega áttföldu sólarljósi á við það sem safnað er á jörðu niðri á sama flatarmáli vegna skýjafars, ryks í andrúmslofti og sveiflum dags og nætur. Örbylgjugeisluninni yrði svo safnað með afriðandi loftneti eins og að ofan var lýst.

Geimferðastofnun Bandaríkjanna hefur einnig kannað möguleikann á örbylgjuknúnu fari, sem vera má að komi í stað hefðbundinna flugvéla og komi okkur til annarra pláneta. Þessi för fengju þá orku sína frá gervitunglum sem beindu að þeim örbylgjugeisla.

Frekara lesefni
  • Um afriðandi loftnet má lesa í grein P. Koert og J.T. Cha, “Millimeter wave technology for space power beaming” í IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, MTT-40 (1992), bls. 1251 – 1258.
  • Um sögu rannsókna á orkuflutningi með örbylgjum er hægt að lesa í grein William C. Brown, “The History of Power Transmission by Radio Waves” í IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, MTT-32 (1984), bls. 1230 – 1242.

Útgáfudagur

26.8.2004

Spyrjandi

Steinn Friðriksson

Höfundur

fyrrum prófessor í rafmagns- og tölvuverkfræði við HÍ

Tilvísun

Jón Tómas Guðmundsson. „Það er hægt að breyta rafmagni í örbylgjur en er hægt að snúa ferlinu við og breyta örbylgjum í rafmagn?“ Vísindavefurinn, 26. ágúst 2004. Sótt 19. október 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=4481.

Jón Tómas Guðmundsson. (2004, 26. ágúst). Það er hægt að breyta rafmagni í örbylgjur en er hægt að snúa ferlinu við og breyta örbylgjum í rafmagn? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=4481

Jón Tómas Guðmundsson. „Það er hægt að breyta rafmagni í örbylgjur en er hægt að snúa ferlinu við og breyta örbylgjum í rafmagn?“ Vísindavefurinn. 26. ágú. 2004. Vefsíða. 19. okt. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=4481>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Páfi

Páfi er æðsti maður rómversk-kaþólsku kirkjunnar. Samkvæmt kaþólskri kenningu eru biskupar eftirmenn lærisveina Krists. Pétur postuli var álitinn fremstur þeirra og páfinn lítur á sig sem arftaka hans. Páfinn fer því með stjórn biskupanna og þar með allrar rómversk-kaþólsku kirkjunnar. Samkvæmt hefð velur nýr páfi velur sér nafn, gjarnan einhvers dýrlings sem hann heldur upp á eða nafn annars páfa.