Soru Cevap Bankası

Soru Cevap doğru bilgi kaynağı

Kablosuz elektrik mümkün mü?

Kablosuz elektrik iletimi yaklaşık 100 yıldır bilim dünyasının hayallerini süslüyor. Nikola Tesla ile başlayan çalışmalar, günümüzde bazı pratik uygulamalar olsa da, henüz istenilen seviyeye ulaşamadı.Ancak, geçtiğimiz yıllarda bulunan veuygulanan yeni bir teknoloji sayesinde belki deçok yakın gelecekte gerçekten kablosuz yaşam alanlarına sahip olabileceğiz.

Ofislerimiz ve çalışma masalarımız çoğu zaman birbirine geçmiş kablolarla doludur.Teknoloji geliştikçe kabloların sayısı da giderek artıyor. Birbirine girmiş kablolar, masalarınve dolapların arkasına tıkılmış, toz içinde kalmış birhalde hem görüntü kirliliği hem de ciddi bir karmaşa yaratıyor. Masalarımızın üstünü rahatlatan gelişme her geçen gün yaygınlaşan kablosuz teknoloji ileyaşanmaya başlandı. Kablosuz klavyeler, fareler, telefonlar, modemler, kulaklıklar ve daha birçok bluetooth çevre birimi aygıt, artık elektriğe gerek duymadan kablosuz olarak çalışıyor. Artık masalarımızın üzeri daha ferah, ayaklarımıza kablolar dolanmıyor. Aynı şeyi yaşadığımız mekândaki elektrik kablolarıyla da yapabilseydik ne güzel olurdu değil mi?Kendinizi kablosuz bir enerji bölgesinde hayaledin. Telefonunuzu, dijital fotoğraf makinenizi, tablet ya da diz üstü bilgisayarınızı fişe takıp şarj etmederdinin olmadığı bir bölge. Bu bölge evinizde deolabilir, işyerinizde de, trende ya da hava alanındada. Düşünsenize, televizyonunuz, elektrik süpürgeniz, müzik setiniz, DVD oynatıcınız, ütünüz, saçkurutma makineniz ne pil ne de elektrik kablosu olmadan çalışabiliyor. Çantanızdaki, şarjı bitmek üzere olan telefonunuz evinizin kapısından adımınızı attığınız anda kendiliğinden şarj olmaya başlıyor. Ancak, günümüzde bizi kablolara mecbur bırakan çokönemli bir etken var, elektrik akımı. Hiç bir elektriklicihazın fişini prize sokmaya gerek kalmadan ana şebekeye erişim sağlayabilmek mümkün olabilecek midersiniz?

Kablosuz Elektriğin Dünü ve Bugünü

Elektrik akımının kablosuz iletilmesi fikri ilk olarak 1800’liyılların sonunda Sırp asıllı ABD’li mucit, elektrofizikçi NikolaTesla tarafından ortaya atıldı. Tesla 1890 yılında, sonraki yaşamının en büyük hedefi, belki de tutkusu olacak, en büyük keşiflerinden birini gerçekleştirir: Enerjinin kablosuz iletimi. 1899 yılındayaptığı deneyde, yaklaşık 40 km uzaklıktaki 200 lambayı kablosuz elektrik iletimi ile yakıp bir de alternatif akım motoru çalıştırmayı başardı. Tesla’nın hayali, elektriği kıtalararasında iletmekti. Bunun da ancak alternatif akım ile gerçekleşebileceğini düşünüyordu. Bu amaçla, Tesla bobinini tasarladı. Bu çalışmasındaüç amacı vardı: Büyük miktarda enerji transferi sağlayabilmek,iletilen enerjiyi kusursuz bir şekilde izole edebilmek ve yönetebilmek, elektrik akımının yerkürede ve atmosferde yayılımyasalarını keşfetmek. Tesla yere düşen şimşeğin, yerküre üzerinde dalgalar yaratarak iletildiğini ve yerkürenin iyi bir iletken olduğunu gözlemlemişti. Eğer başarabilirse, neredeyse hiçkayıp olmadan Dünya’nın her yerine elektrik iletiminin mümkün olacağını söyledi. Enerjinin havadan olduğu gibi, yerküreüzerinden de iletimi mümkündür. Bu, kablosuz enerji transferiiçin ikinci yöntemidir. İyi bir doğa gözlemcisi olan Tesla, fırtınaları ve şimşekleri incelemişti. Yerkürenin rezonans frekansını hesaplamaya ve bir şimşekte bulunan enerjinin benzeriniüretmeye çalıştı. Amacı çok büyük miktarda enerjinin aktığı,bu süreci taklit etmekti. Deneylerinde 25 metre yüksekliktekibir tahta kulenin üstünde 43 metrelik bir metal direk ve direğinüstüne monte edilmiş büyük bir bakır top kullandı. Tesla’nınyerküre üzerinden enerji iletimini başarıp başaramadığı tamolarak bilinmiyor. Bu çalışmaları gerçekten çok etkileyicidir,ancak kendisinden bir yüzyıl sonrasına hitap edecek “kablosuzelektrik aktarımı” düşüncesi, o dönem kullanışlı bir yöntemolarak görülmemiş. O günlerde kullanım alanı bulunmadığı vetehlikeli bulunduğu için de Tesla’nın fikri destek görmemiş.

Elektriğin kablosuz olarak iletilmesi fikri son yıllarda yeniden gündeme geldi. Tesla’nın hayal ettiğigibi kıtalararası bir iletim olmasa da, teknoloji ürünlerinin evlerde ve ofislerde kablosuz olarak kullanılabilmesine yönelik çalışmalar hızlandı İlk bakıştabu düşünce pek de pratik hatta zekice gelmeyebilir,ne de olsa elektrik akımlarının havada hareket etmesinden yani bir bakıma şimşekten bahsediyoruz.Doğal olarak, hiç kimse evinde şimşekler çakmasını istemez. Aslında elektriğin havada taşınmasındakullanılabilecek bir yol var, o da manyetik indüksiyon akımı yani üreteç kullanılmadan mıknatıs veyamanyetik alan kullanılarak elde edilen elektrik akımıkullanılması.Eğer elektrikli diş fırçanız varsa manyetik indüksiyon akımını her gün zaten kullanıyorsunuz demektir. Diş fırçasının suyla teması, klasik şarj ünitelerinipotansiyel olarak tehlikeli kılar. Ayrıca gelenekselelektrik bağlantıları suyla temas ettiğinde zarar görür. Bu yüzden birçok diş fırçası indüktif kuplaj yöntemiyle şarj edilir. Bir telden geçen akım, telin etrafında dairesel bir manyetik alan oluşturur. Eğer bu telbir bobine dolanırsa oluşan manyetik alan güçlenipbüyür. Oluşturulan manyetik alanın içine ikinci bir bobin yerleştirilirse bu alan ikinci bobinde bir elektrik akımı oluşmasını sağlar. Buyöntem diş fırçalarının şarj edilmesi içinkullanılmasının yanı sıra transformatörlerin de çalışma yöntemi ve üç önemli adımiçeriyor:•    Prizden gelen akım şarj ünitesininiçindeki bobinden akar. Transformatörde bu bobine primer sargı denir.•    Diş fırçasını şarj ünitesine yerleştirdiğinizde manyetik alan diğer bobinüzerinde bir akım indükler. Bataryaya bağlı bu bobine sekonder sargıdenir.•    İndüklenen bu akım bataryaları şarjeder.İlk olarak 1831 yılında İngiliz fizikçiMichael Faraday’ın bulduğu elektromanyetik indüksiyon akımı birçok elektriklicihazın şarj edilmesinde de kullanılabilir.Ancak, manyetik indüksiyon yönteminin hayli önemli bir dezavantajı var, o daverim düşüklüğü. Aktarılmaya çalışılanenerjinin büyük bir kısmı cihazın piline ulaşıncaya kadar kayboluyor. Bu da enerjitasarrufu konusunda hayli hassas olmasıgereken elektronik teknolojisi ve piyasasıiçin kabul edilemeyen bir durum. Düşünsenize, eğer enerji tasarrufu sağlayanelektrikli bir arabada yapılan tasarrufunbüyük bir kısmı arabayı şarj ettirmek içindurulan istasyonda kaybedilecekse, kimsebu arabayı almak istemez.

Kablosuz Enerji İletiminde Farklı Yaklaşımlar

Kablosuz enerji iletimi konusundaaraştırmacıların farklı yaklaşımları var.Bunlardan ilki radyo dalgaları aracılığıylagüç iletimi. Bu yöntem ile hep hayali kurulan çok uzak mesafelere güç aktarımıyapılabiliyor, fakat bu yöntemin çok büyük bir dezavantajı var. Radyo dalgaları ileyapılan iletimde ancak çok düşük miktarda güç transferi yapılabiliyor.Kablosuz enerji iletimindeki bir diğeryaklaşım ise güç pedleri. Son günlerde yaygınlaşmaya başlayan bu cihazlar, taşınabiliraygıtları kablo kullanmadan şarj edebiliyor.Düşük maliyetli ve gerçekten verimli olanbu cihazların en büyük dezavantajı sadeceçok kısa mesafelerde iş görmeleri. Giderekyaygınlaşan bu ürünlerin kablo kullanmadan güç ilettiği doğru, fakat bilim insanlarının aradığı şey tam olarak bu değil.Cleveland State Üniversitesi’nden birgrup araştırmacı elektrik akımının binlerce kilometre uzaktaki uzay boşluğuna lazergücü ile iletilmesi yönünde çalışmalar yapıyor. Bu teknik ile uzay araçlarına enerjisağlanabileceği ve uydular vasıtasıyla uzakmesafelerdeki askeri donanımlara kablosuz olarak elektrik akımı iletilebileceği bildiriliyor. Bu tekniğin çalışma ilkesi güneşpanellerininkine benziyor. Lazer ışını tıpkıgüneş gözesi gibi ışığa hassas bir cihaza hedefleniyor, burada da ışındaki enerji elektik akımına dönüştürülüyor. Şu an için busistem hayli verimsiz, ama bundan yaklaşıkelli yıl sonra lazer gücü sayesinde kablonunasla erişemeyeceği yerlere erişilebileceğisöyleniyor.Kanada Haberleşme Araştırma Merkezi, 1980’li yıllarda tasarladığı küçükinsansız uçakta mikrodalga enerjisinikullanarak uzun mesafeli kablosuz elektrik aktarımı çalışmaları gerçekleştirdi. Buuçağın noktadan noktaya uçmak yerineçok yüksek irtifada (21 km) yaklaşık 2km çapa sahip bir daire çizerek uçtuğu biliniyor. Daha da önemlisi bu uçak bir aykadar gökyüzünde kalabilmiş. Uçağın bukadar uzun süre gökyüzünde kalabilmesi yeryüzündeki bir mikrodalga verici ilesağlanmış. Yeryüzünden uçağın uçma rotasını kapsayan mikrodalgalar gönderiliyor. Mikrodalga enerjisi uçağın arkasındabulunan disk şeklindeki düzeltici antene bağlanıyor ve bu anten mikrodalga enerjisini elektriğe çeviriyor. Böylece uçağın ihtiyacı olan enerji sağlanmış oluyor. Ancakbu sistemde de verim kaybı hayli yüksek,yani çok da pratik bir uygulama alanı yok.İndüksiyon yöntemindeki elektrikyükleme problemini gören MassachusettsInstitute of Technology’deki (MIT) fizikçiler 2007 yılında yeni bir yöntem geliştirdi. Elektromanyetik rezonans kullanarakkablosuz elektrik akımı iletimi sağlamayıhedefleyen uzmanlar, cihazların kendi kendilerine elektrik enerjisine çevirebileceği bir manyetik alan oluşturmayı düşünüyor. Kullandıkları sistemle benzer frekanslarda titreşen nesneler arasında,büyük miktarda enerji transferi gerçekleştirmeyi hedefliyorlar. Olayı gözümüzde daha iyi canlandırabilmek için salıncakta sallanan bir çocuğu düşünelim.Eğer çocuk bacaklarını salıncağın salınımıyla eşgüdümlü sallarsa o zaman salıncağa enerji aktararaksalınımın daha fazla olmasını sağlar. Böylece salıncakdaha yükseğe çıkar. Ama çocuk eğer bacaklarını salıncağın salınımına uymayan bir tempoda sallarsa ozaman salıncağın sallanması yavaşlar. İşte MIT’dekiaraştırıcılar yankılanan manyetik alanlar arasındada enerjinin buna benzer şekilde aktarılabileceğinigösterdi. Elektromanyetik indüksiyon akımına kıyasla çok daha verimli olan elektromanyetik rezonansyönteminde elektrik girdisinin sadece % 5’i kayboluyor. Bu teknoloji ile güç pedlerinden daha verimlifakat radyo dalgalarından daha kısa mesafelerde güçiletimi yapılabileceği belirtiliyor. MIT ekibi (Witricity), tam 2 metre uzaklıktaki 60 watt’lık bir ampülü,tamamen kendi geliştirdikleri kablosuz bir teknolojiile yakmayı başardı. Nikola Tesla’nın vizyonundanetkilenen WiTricity ekibi yakın gelecekte kablosuzelektrikle çalışabilen çok çeşitli ürünler geliştirebileceklerini düşünüyor, ancak şimdilik küresel bir elektrik gücü üretmeyi planlamıyorlar. Cihaz ve elektrikkaynağı arasına gömülmüş metal bobinler sayesindeaktarılan kablosuz elektrik, fizikçiler tarafından şuşekilde açıklanıyor: “Kaynak bir bobindir, diğeri isebir cihaz. Kaynak, cihazın içinde akım oluşumunuindükleyen bir manyetik alan oluşturur. Bu, cihazınihtiyacı olan elektriğe dönüştürülür. Amaç, elektriğiorta uzaklıktaki mesafelere ulaştırabilmek. Örneğin,duvardan 4m2’lik bir odanın ortasına kadar”.Bir ev düşünün. Masanın altına bakıyorsunuz vebir bobin görüyorsunuz ve birkaç cihazın aynı bobinsayesinde uzak mesafeden çalıştığını görüyorsunuz.Bu bobinler evdeki mobilyaların, halıların altına yada duvarların içine görülmeyecek şekilde yerleştirilebiliyor. Sistemin şu andaki kapsama alanı 2 cm’den34 m’ye kadar değişiyor, ancak teknoloji üzerindekiçalışmalar devam ediyor ve kapsama alanı 30 metreye kadar çıkartılmaya çalışılıyor. Sistemin ilettiği kablosuz elektrik akımı duvarlardan ve mobilyalardankolayca geçebiliyor, ancak çelik kapı ya da duvar gibimetal yapılardan geçemiyor. Çalışmaların başladığı2007 yılında sistemin verim oranının % 15 olduğu,ancak şu andaki verimliliğin % 9095’lere ulaştığıbildiriliyor. Hedeflenen kullanım alanları arasındaelektrikli arabalar, medikal cihazlar, telefonlar, bilgisayarlar, televizyonlar, küçük ev aletleri, sanayide kullanılacak robotlar, paketleme ve montaj sistemleri,karada ve sualtında çalışacak sondaj ve madencilikekipmanları, yüksek teknoloji elektronik ürünleri veelektrikle çalışan diğer tüm aletler ve cihazlar geliyor.Firma yetkilileri kablosuz elektrik kullanımınınkablolu kadar verimli olmadığını kabul ediyor, ancaksağlayacağı çevresel farklılığın da kabul edilmesi gerektiğinin altını çiziyorlar. Çevreye zararlı ve geri dönüşümü sorun olan bataryalara artık ihtiyaç duyulmayacak. Kablosuz elektrik daha emniyetli de olacak,çünkü elektrik çarpması riski yok. Kablo yığınlarından kurtardığı için daha pratik. Ancak tüm bunlararağmen sistemin güvenilirliği ve verimliliği konusunda hâlâ endişeler var. Bunların en başta geleni deoluşturulacak manyetik alanın insan sağlığına zararlıolabileceği yönündeki endişeler. Uzmanlar üzerindeyaşadığımız Dünya’nın zaten manyetik dalgalarlaçevrili olduğunu söyleyerek sistemin zararlı olmadığını, ve insan vücuduna zararı olmayan manyetikdalgaların kullanıldığını savunuyor. Kablosuz elektriğin güvenilirliği konusunda yapılan açıklamalar şöyle: Kimse bir başkasının evindeki kablosuz elektriğikullanarak cihazlarını şarj edemeyecek. Bunun ikinedeni var. Birincisi, manyetik rezonans etkisini sadece kısa mesafelerde gösteriyor. Ev ve ofis ortamlarındaki etki alanı, verici elektromanyetik bobinlerdenbirkaç metrelik mesafeleri kapsayacak. İkincisi ise,kullanılan kişisel cihazlar ancak o ortamdaki vericibobinlerle birlikte çalışabilecek şekilde yetkilendirilecek, yani bir kontrol mekanizması olacak.Ticari anlamda baktığımızda, 2010 yılında Sonyfirmasının kablosuz elektrik akımı ile çalışan ilk LCD televizyonu piyasaya tanıttığını görüyoruz. Alman mühendislik firması Siemens’in, garajlarda veözel araba yollarında yeraltına döşenecek, temassız,kablosuz elektrik akımı sistemi ile elektrikli arabaları verim kaybı olmadan şarj etme çalışmalarını tamamlamak üzere olduğu söyleniyor.Elektrik enerjisini uzun mesafelere, çok fazla güçkaybı olmadan kablosuz olarak aktarmanın bir yolubulunursa, birçok şey değişebilir. Tüm hızıyla devameden çalışmalar, tamamen kablosuz yaşam alanlarının oluşacağı günlerin pek de uzak olmadığını gözlerönüne seriyor.

Bir önceki yazımız olan Android Custom Firmware nasıl kurulur? başlıklı makalemizde Android 4.0 Ice Cream Sandwich, android root ve cfw kurulumu hakkında bilgiler verilmektedir.

Bu yazıyı Google'da nasıl bulabilirim ?

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Soru Cevap Bankası © 2014
Email
Print