Wireless Electricity असा ‘स्वप्नवत’ विषय प्रत्यक्षात उतरण्याच्या मार्गावर

  

 वीज ही आपल्या दैनंदिन जीवनाचा अविभाज्य भाग आहे. पण कल्पना करा, जर वीज तारेशिवाय, म्हणजे वायरविना तुमच्या उपकरणांपर्यंत पोहोचू लागली, तर? वायलेस वीज ही संकल्पना आता केवळ विज्ञानकथांपुरती मर्यादित राहिलेली नाही. ही तंत्रज्ञान आता हळूहळू प्रत्यक्षात उतरू लागली आहे. चला जाणून घेऊया, वायलेस वीज म्हणजे नेमकं काय, ती कशी काम करते, तिचा इतिहास, प्रकार, फायदे, तोटे आणि भविष्यातील शक्यता काय आहेत.

थोडा इतिहास – निकोल टेस्ला पासून सुरुवात.

 वायलेस वीजेची कल्पना सर्वप्रथम १९व्या शतकात प्रसिद्ध वैज्ञानिक निकोल टेस्ला यांनी मांडली होती. त्यांनी वायलेस पॉवर ट्रान्समिशन साठी अनेक प्रयोग केले. त्यांनी वॉर्डेनक्लिफ टॉवर या प्रकल्पाद्वारे वायलेस पॉवर ट्रान्समिशनचे प्रयोग केले होते, पण पुरेशा फंडिंगअभावी प्रकल्प थांबवावा लागला.

बिनतारी वीज म्हणजे काय?

    ज्याप्रमाणे आपण वाय-फाय (Wi-Fi) वापरून बिना तार इंटरनेट वापरतो, त्याचप्रमाणे बिनतारी वीजेमध्ये कोणतीही भौतिक जोडणी न करता एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी विद्युत ऊर्जा पाठवली जाते. वायलेस वीज म्हणजे वीजेचा असा संचार जो कोणत्याही वायरशिवाय, हवेतून किंवा इतर माध्यमांतून उपकरणांपर्यंत पोहोचतो. यात विद्युत चुंबकीय तरंगलहरी (Electromagnetic Waves) चा वापर करून उपकरणांना वीज पुरवठा केला जातो.

बिनतारी वीजेची स्वप्ने आणि शक्यता:

हे तंत्रज्ञान अनेक क्षेत्रांमध्ये मोठी क्रांती घडवू शकते, जसे की:

• इलेक्ट्रिक वाहनांचे चार्जिंग: रस्त्यावर धावतानाच गाड्या आपोआप चार्ज होऊ शकतील, ज्यामुळे चार्जिंग स्टेशनची गरज कमी होईल.
•  घरातील उपकरणे: मोबाईल, लॅपटॉप आणि इतर उपकरणे कोणत्याही वायरशिवाय चार्ज करता येतील, ज्यामुळे घरात वायरचा गचका कमी होईल.
•  औद्योगिक क्षेत्र: कारखाने आणि उद्योगांमध्ये यंत्रे बिना वायरच्या ऊर्जेवर चालवता येतील.
•  दूरसंचार: दुर्गम भागांमध्ये वीज पोहोचवणे सोपे होईल.

बिनतारी वीजेचे तंत्रज्ञान:

बिनतारी वीज पाठवण्यासाठी अनेक तंत्रज्ञान वापरली जातात, त्यापैकी काही प्रमुख खालीलप्रमाणे आहेत:

•   इंडक्टिव्ह कपलिंग (Inductive Coupling): 

        हे तंत्रज्ञान सध्या मोबाईल आणि इतर लहान उपकरणांना वायरलेस चार्ज करण्यासाठी वापरले जाते. यामध्ये दोन कॉइल (coil) असतात. एका कॉइलमध्ये वीज पाठवल्यावर ती चुंबकीय क्षेत्र तयार करते आणि त्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे दुसऱ्या कॉइलमध्ये वीज निर्माण होते.

1. यात ट्रान्समिटर आणि रिसीव्हर हे दोघे जवळ असतात.
2. ही पद्धत वायरलेस चार्जिंगसाठी (उदा. मोबाईल चार्जर) वापरली जाते

•   रेझोनंट इंडक्टिव्ह कपलिंग (Resonant Inductive Coupling): 

    हे इंडक्टिव्ह कपलिंगसारखेच आहे, पण यामध्ये वीज जास्त अंतरावर पाठवता येते कारण कॉइल एका विशिष्ट फ्रिक्वेन्सीवर रेझोनेट (resonate) करतात.

1. यामध्ये थोड्या जास्त अंतरावरून ट्रान्सफर करता येते.
2. इलेक्ट्रिक व्हेईकल किंवा घरातील उपकरणांसाठी उपयोगी.

•  रेडिओ फ्रिक्वेन्सी ट्रान्समिशन (Radio Frequency Transmission) / (  Microwave Power Transmission ) (MWPT):  

1. यात मायक्रोवेव्ह सिग्नलद्वारे वीज ट्रान्सफर होते.
2. लांब अंतरासाठी वापर करता येतो, पण अधिक रिसर्च आवश्यक आहे.

    या तंत्रज्ञानात रेडिओ लहरींचा वापर करून वीज पाठवली जाते. हे तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणात वीज पाठवण्यासाठी उपयुक्त ठरू शकते.

•   लेझर बीम (Laser Beam): 

        लेझरच्या माध्यमातून एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी अचूकपणे वीज पाठवता येते. हे तंत्रज्ञान विशेषतः अवघड ठिकाणी वीज पोहोचवण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.

1. लेझर बीमद्वारे अचूक उपकरणावर ऊर्जा केंद्रित करणे.
2. सुरक्षितता हा मोठा प्रश्न आहे.

        आज अनेक ठिकाणी बिनतारी चार्जिंगची सुविधा उपलब्ध आहे, विशेषतः मोबाईल आणि इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी. या तंत्रज्ञानाचा विकास वेगाने होत आहे आणि भविष्यात ते अधिक प्रभावी आणि सर्वव्यापी होण्याची शक्यता आहे. त्यामुळे, बिनतारी वीजेचे स्वप्न आता केवळ स्वप्न नसून ते लवकरच आपल्या दैनंदिन जीवनाचा भाग बनू शकते.

वायलेस वीजेचे फायदे

• वायरची गरज नाही:

             वायरने होणाऱ्या अडथळ्यांपासून मुक्तता.

• सौंदर्यदृष्ट्या आकर्षक:

             घर आणि ऑफिसमध्ये वायरलेस सिस्टीम सौंदर्य वाढवते.

• अधिक सुरक्षित:

             वायर खराब होणे, शॉर्टसर्किट होणे या गोष्टी टळतात.

• लवचिकता:

             उपकरणे जिथे हवी तिथे ठेवता येतात, वायर न वापरता.

वायलेस वीजेचे तोटे व मर्यादा

• ऊर्जा गमावणे:

              प्रत्यक्षा ट्रान्सफर दर कमी असतो – उर्जा वाया जाते.

• अंतराची मर्यादा:

        सध्याच्या तंत्रज्ञानात फार लांब अंतरावर वीज ट्रान्सफर शक्य नाही.

• आरोग्याची भीती:

        मायक्रोवेव्ह व रेडिएशनमुळे आरोग्यावर परिणाम होण्याची भीती.

• खर्चिक:

        सध्याचे वायलेस सिस्टीम्स खूप महाग आहेत.

भविष्यातील शक्यता

• संपूर्ण वायरलेस घरे:

        घरातील सर्व उपकरणे वायरशिवाय चालतील.

• स्मार्ट सिटीसाठी उपाय:

        स्मार्ट स्ट्रीट लाइट्स, ट्रॅफिक सिग्नल यांना वायरलेस वीज.

• उपग्रह आणि स्पेस सोलर पॉवर:

        अंतराळातील सोलर पॅनलने तयार केलेली ऊर्जा पृथ्वीवर वायरलेस पद्धतीने पोहोचवणे.

• रस्त्यावरुन चार्ज होणारी वाहने:

        रस्त्यावर बसवलेल्या वायरलेस पॅड्समुळे चालताना चार्ज होणारी वाहने.

काही प्रमुख कंपन्या आणि प्रकल्प

    कंपनीचे नावतंत्रज्ञानवापर Wi Tricity Resonant Inductive Coupling EV Charging Energous Radio Frequency Based Charging IoT Devices Ossia Cota Wireless Charging Home / Office DevicesTesla (इनोव्हेटर) मूळ कल्पना वॉर्डेनक्लिफ प्रकल्प.

 भारतात वायलेस वीजचा विकास

IITs आणि BARC सारख्या संस्थांमध्ये वायलेस पॉवर ट्रान्सफरवर संशोधन सुरू आहे.

इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी वायरलेस चार्जिंग स्टेशन्सच्या चाचण्या सुरू आहेत. ग्रामीण भागात टॉवरद्वारे वीज पोहचवण्यासाठी संशोधन.

    वायलेस वीज पुरवठा हे भविष्यातील अत्यंत क्रांतिकारी तंत्रज्ञान आहे. सध्या यामध्ये अनेक मर्यादा आहेत, पण भविष्यातील संशोधनाच्या जोरावर हे तंत्रज्ञान आपल्या दैनंदिन जीवनात महत्त्वाची भूमिका बजावेल. आपल्या आयुष्यातील वायरची गुंतागुंत कमी करणे, सुरक्षितता वाढवणे आणि पर्यावरणपूरक तंत्रज्ञान विकसित करणे हेच वायलेस वीजेमागील मुख्य उद्दिष्ट आहे.