DARPA plant, Energie über Laserstrahlen weltweit zu übertragen

DARPA hat sein neues Programm "Persistent Optical Wireless Energy Relay (POWER)" angekündigt, das auf die Verwendung von Laserstrahlen setzt, die von Flugplattformen aus gesendet werden, um Maschinen weltweit mit Energie zu versorgen.

DARPA plant, Energie über Laserstrahlen weltweit zu übertragen

14. September 2023     Kategorie: Technik
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Es gibt viele potenziell brillante Technologien, die die Welt verändern könnten, aber oft an einer grundlegenden Begrenzung scheitern - der Frage der Energieversorgung. Dies gilt insbesondere für Flugzeuge. Elektrische Flugzeuge mögen eine gute Idee sein, aber die benötigten Batterien sind so sperrig und schwer, dass sie wertvolle Nutzlast und Reichweite verbrauchen.

Über ein Jahrhundert lang schien die drahtlose Übertragung von Energie die offensichtliche Lösung zu sein, aber Dinge wie die grundlegenden physikalischen Gesetze standen dem im Weg. Nun prüft DARPA die Verwendung von Lasern, um Energie von einer Bodenquelle zu entfernten Empfängern zu übertragen und beispielsweise elektrische Flugzeuge mit nahezu unendlicher Reichweite zu versorgen.

Theoretisch scheint das recht einfach zu sein, aber es gibt allerlei technische Probleme, die überwunden werden müssen. Laser funktionieren nur in Sichtlinie, daher werden Flugplattformen in der oberen Atmosphäre benötigt, um die durch Luft und Wasserdampf verursachte Verzerrung und Abschwächung zu minimieren. Zusätzlich müssen der Sender und die Relais, ähnlich wie bei Laserwaffen, in der Lage sein, das Ziel zu erfassen und den Strahl korrigieren, um ihn fokussiert zu halten.

Das größte Problem sind jedoch die enormen Verluste, die durch die Umwandlung von Laserlicht in Elektrizität und zurück bei mehreren Übertragungen entstehen.

Nach DARPA befindet sich POWER in der ersten Phase, in der konzeptionelle Entwürfe für die Relais entwickelt werden sollen. Die zweite Phase wird sich auf die Integration der Technologie in eine bestehende Flugplattform konzentrieren, und in der dritten Phase wird ein Test durchgeführt, um 10 Kilowatt Laserleistung über 200 km (125 Meilen) zu übertragen.

"Dieses Projekt hat das Potenzial, die drahtlose Energieübertragung um ein Vielfaches zu verbessern, was die Beziehung der Gesellschaft zur Energie grundlegend verändern könnte", sagte Dr. Paul Jaffe, Leiter des POWER-Programms bei DARPA. Ein drahtloses Energie-Netzwerk könnte Energie aus neuen und vielfältigen Quellen, einschließlich dem Weltraum, mobilisieren und sie schnell und zuverlässig mit energiearmen Verbrauchern verbinden.

"Energie ist die Grundlage jeder menschlichen Aktivität, einschließlich der Verteidigung. Wir benötigen Möglichkeiten, Energie zu liefern, die die Schwachstellen und anderen Mängel unseres derzeitigen Paradigmas überwinden. Der nächste Durchbruch in der optischen Energieübertragung könnte von Relaistechnologien abhängen."