Da oltre un secolo, l’elettricità senza fili rappresenta uno dei sogni più ambiziosi del mondo scientifico. Questa visione, inizialmente promossa da Nikola Tesla nel 1901, sembra oggi sul punto di diventare realtà grazie ai progressi tecnologici nel campo dell’elettromagnetismo. L’idea di trasformare le nostre case in spazi liberi dai vincoli fisici della distribuzione elettrica non è più una semplice utopia, ma un orizzonte prossimo, sostenuto da progetti concreti e investimenti massicci.
L’evoluzione storica della trasmissione di energia senza fili
Nel 1901, Nikola Tesla immaginava già un sistema rivoluzionario che consentisse di trasmettere l’elettricità attraverso la ionosfera terrestre. Il suo progetto visionario, troppo avanti rispetto alle capacità tecnologiche dell’epoca, purtroppo non vide mai la luce e avrebbe persino contribuito alla rovina finanziaria di questo genio dell’elettricità. Tesla credeva fermamente nelle infinite potenzialità dell’elettromagnetismo per trasformare il nostro rapporto con l’energia.
Bisognerà attendere gli anni ’60 perché questa visione cominci a prendere forma concretamente. William C. Brown segnò una svolta decisiva nel 1964 facendo volare un piccolo elicottero alimentato esclusivamente da microonde. Questa dimostrazione, sebbene modesta, provò la fattibilità del concetto. La collaborazione tra Brown e la NASA portò nel 1975 a un significativo passo avanti: la trasmissione di 30 kilowatt su una distanza di 1,6 chilometri. Tuttavia, l’efficienza del 50% era ancora insufficiente per un’applicazione su larga scala.
Dall’inaugurazione della prima centrale elettrica a Manhattan nel 1882 da parte di Thomas Edison, la nostra dipendenza dalle infrastrutture fisiche di distribuzione dell’energia elettrica sembrava inevitabile. Tuttavia, questa situazione potrebbe presto appartenere al passato. I notevoli progressi nella miniaturizzazione dei componenti elettronici, i progressi nella tecnologia laser e il boom dell’informatica hanno riacceso l’interesse per il “power beaming”, la tecnica di trasmissione di energia senza supporti materiali.
L’attuale transizione energetica e la necessità di un approvvigionamento elettrico più flessibile con le nuove riforme delle ore non di punta nel 2025 costituiscono ulteriori fattori che accelerano lo sviluppo di queste tecnologie wireless. La necessità di ripensare i nostri modelli di distribuzione energetica spinge ricercatori e industriali a realizzare questo sogno secolare.
I principi tecnologici del power beaming
Il concetto fondamentale della trasmissione wireless di energia si basa sull’uso di onde elettromagnetiche come vettori di energia. Le microonde, le onde radio e i raggi laser sono i principali mezzi utilizzati per questa tecnologia. Queste onde consentono di trasportare l’energia da un trasmettitore a un ricevitore senza bisogno di un conduttore fisico tra i due punti.
Nei sistemi più ambiziosi, si ipotizzano centrali solari spaziali in grado di catturare l’energia solare in orbita, convertirla in elettricità e trasmetterla alla Terra sotto forma di onde. Un impianto di questo tipo potrebbe teoricamente generare fino a 1 gigawatt di energia, l’equivalente della produzione di una centrale nucleare tradizionale.
Aziende innovative come EMROD in Nuova Zelanda e Reach Power negli Stati Uniti stanno attualmente sviluppando sistemi di trasmissione a microonde e onde radio. Le loro tecnologie raggiungono già un’efficienza impressionante del 95%, con un obiettivo di rendimento del 99% nel prossimo futuro. Queste prestazioni, quasi identiche a quelle delle infrastrutture cablate tradizionali, rendono la tecnologia economicamente sostenibile.
La sicurezza è un aspetto essenziale di questi sviluppi. I sistemi moderni integrano meccanismi sofisticati che consentono di interrompere istantaneamente la trasmissione in caso di ostacoli nel fascio, garantendo così la protezione di persone e animali. Sono inoltre in corso studi approfonditi per garantire che i livelli di esposizione alle onde rimangano ben al di sotto delle soglie considerate potenzialmente pericolose.
Applicazioni pratiche e sfide attuali
Le potenziali applicazioni dell’energia wireless vanno ben oltre l’ambito domestico. Nel settore spaziale, questa tecnologia potrebbe consentire di alimentare continuamente i satelliti senza bisogno di ingombranti pannelli solari. Anche i droni beneficerebbero di un’autonomia quasi illimitata grazie all’alimentazione costante dal suolo.
Per i veicoli elettrici, l’innovazione potrebbe essere rivoluzionaria. Immaginate auto che si ricaricano mentre circolano su strade dotate di trasmettitori di energia wireless. Questa prospettiva eliminerebbe l’ansia da autonomia che ancora frena la diffusione su larga scala dei veicoli elettrici.
Nelle regioni isolate, la trasmissione wireless rappresenta un’alternativa promettente alle infrastrutture tradizionali, costose e complesse da implementare. Una semplice antenna ricevente potrebbe sostituire chilometri di linee elettriche, fornendo energia a popolazioni finora prive di un accesso affidabile all’elettricità.
Il Giappone, attraverso la sua agenzia spaziale JAXA, ha ambizioni particolarmente elevate. Il Paese del Sol Levante prevede di realizzare entro il 2030 una centrale solare spaziale in grado di fornire 1 gigawatt di energia pulita. Questo progetto illustra l’imminenza delle applicazioni su larga scala di questa tecnologia.
Aziende come Powercast e Wi Charge offrono già soluzioni commerciali per alimentare senza fili sensori intelligenti e sistemi di illuminazione nei negozi. Queste applicazioni concrete, sebbene modeste rispetto alle ambizioni future, confermano che la tecnologia non è più confinata ai laboratori, ma sta iniziando a diffondersi nella nostra vita quotidiana.
L’avvento di un mondo in cui l’elettricità viaggerebbe liberamente nell’aria, senza l’ostacolo di fili e prese, sembra ormai a portata di mano. Il sogno di Nikola Tesla, formulato 124 anni fa, sta per trasformare radicalmente il nostro rapporto con l’energia, aprendo la strada a possibilità fino ad ora inimmaginabili.
