米国海軍研究所がレーザー送電実験を実施、325mの距離で400Wの伝送に成功 55
ストーリー by hylom
ソーラーパネルと聞くと分かりやすい 部門より
ソーラーパネルと聞くと分かりやすい 部門より
Anonymous Coward曰く、
米国海軍研究所（USNRL）は10月22日、メリーランド州ベセスダにある世界最大の船舶用実験場「David Taylor Model Basin」において、「パワービーム」とも呼ばれるレーザー送電システムの実験を行ったことを発表した。専用の送信機から送信されたレーザーを受信機が受信し、それを電力に変換する仕組み。実験は5月下旬ごろに3日間かけて行われたという。
実験では送信機と受信機の距離は325m、出力は400Wでレーザーを放射した。デモではこれによって伝えられた電力でPCや照明、そして来客者に出すために使用していたコーヒーメーカーを駆動させたとしている。なお、今回使用されたシステムでは2kWまでの出力が可能だという。
レーザーで電力を伝送すること自体は目新しいことではないが、重要なのは安全に電力を伝送できることにある。今回のシステムは、従来のような大型の送受信機を必要としない点が特徴だそうだ。赤外線のような波長の短いレーザーを使用することで、送信機と受信機を小型化できるのだという。実験に使われた受信機は一般的なソーラーパネルのようなものだが、レーザーの波長にあわせて調整することで高効率で電力を生み出せるようになっているという。
今回のシステムでは、遠隔地やインフラの貧弱な場所に電力を送ることが可能となる。また、飛行中のドローン（UAV）への電力供給に利用することなども検討されているようだ（USNRL、動画デモ、Slashdot）。
赤外線は可視光レーザーよりもむしろ波長長いんでね? と思って… (スコア:1)
Google翻訳でUSNRLの記事を読んだら、赤外線レーザーは「電波に比べて」波長が短い、という主旨だった。電波と比べて、って書いてないと混乱するよ。
そういえば未来少年コナンに出てくる太陽塔のアンテナは巨大だったなあ。確かあれはマイクロ波だったか。(まあフィクションだけど)
あと、このまとめの文章では赤外線レーザーを使うことが伝送時の安全性に寄与してるように読めなくもないが(そういう文章の流れになっちゃってるので)、元記事では伝送経路の監視をして障害物があると自動的に伝送を遮断することで安全性を確保してるっつー話だった。
「重要なのは安全に電力を伝送できることにある。」の次に、「また、」って入れると内容が分かれて理解しやすくなると思うよ。なぜ安全に伝送できるのかの説明もちょっと足しとくといいと思うよ。
Re: (スコア:0)
俺は今混乱してるし理解できていない...
Re: (スコア:0)
むしろ俺はたった325mの距離、なんで配線しないんだ？って疑問が湧くし理解できないんだが。
Re: (スコア:0)
マジレスすると、気象条件等々での効率をテストする為ではないかな。
半分くらいの距離のシステムも有りそう。
Re: (スコア:0)
ネタにマジレスされても……。
じゃ俺もマジレスするけど、電磁波で電力を送るのは昔から有った、
指向性を高めたのか、受信機の性能を上げたのか、送信機の性能を上げたのか、どれぐらい効率良くなったのか、実用性があるのか、書かないと意味なくない。
Re: (スコア:0)
レーザーの変換効率が20%として5倍の2kW。
受電部の効率も同程度として更に5倍の10kW。
あ、でも2kWまで可能とか言っているから、更に5倍の50kW突っ込んでいる？
だとしたら現状のシステムとしては0.8%の効率って事かな。
2kWまで可能って事は、この構成のまま改良するだけで、4%程度までは目途が有るんじゃなかろうか？
Re: (スコア:0)
この2kWという数字ですが、エントリから参照されている記事では、2-kilowatt laser transmitter ですね。2kW伝送できるとは言ってなくて、送信側のレーザー出力が2kWで、効率20%で400Wが取り出せているということ。slashdot.org のコメントでもそういう理解です。レーザー出力の定義は、おそらくレーザーとして出ていくエネルギーの量なので、送信側のデバイスに入っている電力は不明。
JAXA がやっているレーザー無線エネルギー伝送技術の実験 [itmedia.co.jp]でも、出力340Wのレーザーで最大74.7Wの電力を取り出しているので、レーザー出力からの効率20%は、そんなものなんでしょう。JAXAの目標は35%ということなので、そのぐらいまでは上げられるらしい。
Re: (スコア:0)
思った以上に高効率で送電できるんですね。
でも用途があるのか今ひとつ疑問です。
Re: (スコア:0)
本気？
有線LANと無線LANみたいな話。
＞飛行中のドローン（UAV）へ
ってあるし。
＞遠隔地やインフラの貧弱な場所
これは普通は配線の方がいいよね。臨時接続なら別だけど。
Re: (スコア:0)
人間が乗れるくらいなら、300mくらいなら有線でなんとかなるだろ？
だめならガソリン積め
Re: (スコア:0)
その理屈だと世の中の無線技術の大半が不要だろうな。
Re: (スコア:0)
UAVは、常時給電ではなくて、レーザーで充電するという使い方を想定してますね。充電してどこかに飛んで行って作戦に従事し、残りエネルギーが減ってきたら帰ってきて充電、というサイクルを繰り返すということ。だから有線ではだめ。無線式は、複数の送信ユニットを持つことで充電場所の自由度を増やせるというメリットもあります。
遠隔地やインフラの貧弱な場所、ってのも海軍の研究所なので、軍の部隊に補給することを想定しているっぽい。
Re: (スコア:0)
帰ってくるなら着陸するなり、長い電極建ててその電極に触れて充電するなりすればいいじゃないか
Re: (スコア:0)
軍用のドローンは主に有翼機だってわかってます？
Re: (スコア:0)
電車と同じだよ。325mの電線張ってパンタグラフで充電するんだよ
Re: (スコア:0)
配線したらつまづいたり掃除のおばちゃんが踏んづけたりするじゃないですか！
Re: (スコア:0)
400Wの電気コタツがコンセントから325m離れた所で使えるんだぞ!!
Re: (スコア:0)
道路を挟んで事務所のある会社で、道路上を無線で飛ばして社内LANを繋いでたところを思い出した
Re: (スコア:0)
だから紫外線をも含む太陽光アルキメデス・ミラー宇宙兵器＝ソーラ･システムの方が、炭酸ガス赤外線レーザー兵器＝コロニーレーザー（ソーラ･レイ）より理論最高到達温度が高い。
まあどっちも岩盤・宇宙艦船群を蒸発させる程度の昇温は余裕で可能なのだが。
# 原子爆弾を動力源とするガンマ線レーザー兵器＝ジェネシスは、前両兵器より理論最高到達温度が高い筈だが、保管待機中の連鎖反応を避ける為、最大核出力がTNT1Mt程度で上限とされる原子爆弾では、地球を焼き払うほどの核出力は得られない。
レーザーを出すこと自体は難しくない (スコア:1)
しかし特定波長のみの強力な赤外線レーザーをどうやって高効率で電力に変換したのか気になる。
シリコン太陽電池では赤外線は変換出来ず熱になってしまう。
バンドギャップの低い半導体を使ったのか多重量子井戸のような搦め手を使ったのか…
Re:レーザーを出すこと自体は難しくない (スコア:1)
太陽電池の効率は、バンドギャップを少し越えたところが最高でその両側で低下する（エネルギーが高すぎると熱になってしまう）そうで、単色レーザーにマッチングさせると理論効率60％も夢ではないそう。
関連論文
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sspss/3/0/3_8/_pdf [jst.go.jp]
超磁力兵器もセットで (スコア:0)
開発してますか？
でも、あれで人類の半数が滅びたのは2008年かあ、10年も前の事だったんだな。
Re: (スコア:0)
10年でここまで復興できたのは奇跡というほかない。
Re: (スコア:0)
「地軸はねじ曲がり」ってあるけど、物体の回転軸は直線で曲線にならないのでは？直線ならねじれてももとのままなのでは？って当時から疑問だったのだけど…気にし過ぎかなあ。
Re: (スコア:0)
自動車がカーブで「曲がる」際にも車体がぐねーと曲がるわけではなく、単に向きが変わるだけですね？
（車体の途中が蛇腹でつながった連結バスとかは別として）
地軸の方向が変わったなら、地軸がねじれた＝地軸は曲がったことになるので、合わせて「ねじ曲がり」
と表現していてもセーフではないでしょうか？
あんまり気にしすぎると、あなたの性格がねじ曲がってるって言われるかもしれませんよ。
Re: (スコア:0)
> 物体の回転軸は直線で曲線にならないのでは？
まず長いバネを用意します。
曲げます。
ひねります。
Re: (スコア:0)
マントルが流動しているのはご存じですよね。
ではコップに水を入れて回転させます。
そこでコップをちょいっと斜めにすると、回転軸ってそのまま素直に傾きますか？
Re: (スコア:0)
ガンダムSeedの初期のモデルもデコにビーム当ててエネルギー補充してましたっけ。
現実世界では何年も前に京都大学だったと思うけど、模型飛行機に電磁波で電力を送って飛ばしているのを見た記憶があります。
月は見えているか？ (スコア:0)
ってのは別の原理だったっけ？
Re: (スコア:0)
あれはマイクロ波でしたね
月面からピンポイントでレンチンできるだけでも十分脅威の兵器ですね
チャージなどさせるものか (スコア:0)
遠距離でエネルギー供給っていろんな（悪）夢が詰まってる。
既出だが、古くは未来少年コナンの発電衛星かそれ以前からあるアイデアだけど、送受信機の
間に入った鳥や他の生き物がレンジでチンされても、こんがり焼かれない技術にするのは大変そうだ。
＃逆に純粋な攻撃に流用したのがガンドロワ
Re: (スコア:0)
月は出ているか？、だったような。
# ティファかわいいよティファ
盗電 (スコア:0)
そのレーザーを途中でちょっと鏡で頂いて…
Re:盗電 (スコア:2)
安モンのバビロニアウェーブ。
Re: (スコア:0)
レーザーの暗号化、というバカSFネタを今思いついた。
Re: (スコア:0)
レーダー・電波通信・レーザー通信の暗号化は既に実用化しているし、LIDERの暗号化は将来課題だろう。
Re: (スコア:0)
エネルギーをどうやって暗号化伝送するの
# ダークエネルギーに一時的に変換とか
# 別の次元通すとか
原理 (スコア:0)
これって再発電しているだけではないの？
詳しい人、教えて。
Re:原理 (スコア:1)
原理は再発電という認識でいいよ
この実験は新しい原理の発明や研究じゃない。
実用化のための研究開発だから
送受信機のサイズや重量とか送電効率とか
さまざまな条件での安全性だとかコストだとか
それを実際に作って確かめている。
Re: (スコア:0)
再発電と見るのも間違いとは思わないけど、
これが再発電ならFelicaのような非接触給電も再発電に入るだろうし、
さらに拡大解釈すると電力経路にトランスが入っていれば再発電？
Re: (スコア:0)
電力→電磁波→電力が再発電になるという事なら
もっと拡大解釈すれば電力→化学エネルギー→電力という変換を経る二次電池も再発電かも？
Re: (スコア:0)
火力発電（沸騰）→電気→電気コンロ（沸騰）
再沸騰といえなくもない。
#オウチでフットウしちゃうぅ
Re: (スコア:0)
原子力発電（沸騰）→電気→電気コンロ（沸騰）
は再発電で意味がないので、一次冷却水をそのままお湯として使おうって話ですね！
Re: (スコア:0)
Wikipediaの発電 [wikipedia.org]には
> 核となっている装置や原理としては、機械エネルギー[2]（運動エネルギー）を
> 電磁誘導を用いて電力に変換するもの（発電機）だけでなく、化学変化のエネルギーを
> 利用したもの（電池）、光起電力効果によるもの（太陽電池によるもの）、
> ゼーベック効果によるもの（熱電素子によるもの）、圧電素子によるもの、
> モノとモノをこすることによって生じる静電気を利用するものなど、様々なものがある。
とあるんで、広義では一次電池ですら発電と言えるらしい。
嘘やろ。兵器目的しか考えられない (スコア:0)
赤外線レーザーの変換効率だけで約20％。ここで80％ロスし、
伝送でもかなりロスが発生し、空中のチリ埃が大敵で、
更に光から電気への変換ロスが生じるので、
電力の伝送手段としては、成功したとしても実現性ない。
（他にマシなもの幾らでもあるだろう）
どう考えても兵器目的と言えないので、偽ったストーリーにしか考えられない。
Re: (スコア:0)
＞（他にマシなもの幾らでもあるだろう）
ねえよ。以上
＞どう考えても兵器目的と言えないので
＃「兵器目的にしか見えない」？
それこそ「他にもっと効率の良い兵器がいくらでもある」ので。
Re: (スコア:0)
兵器目的レーザーは既に試験配備まで始まってるんだが…
何か色眼鏡をかけていらっしゃる?
Re: (スコア:0)
ターゲットがコーナーキューブでびっしり覆われてたらたらどうなるんです？
Re: (スコア:0)
赤外線レーザーはアリかも。
波長が長いので浸透性が良いよね。
だから可視光よりは散乱にも強いだろ。
あと、電気に変換するのにボイラー使うって手が使いやすい。
赤外線オンリーだとすると、太陽電池よりも太陽光発電的に使った時の効率がガッツリ上げられるだろう。
Re: (スコア:0)
レーザーを兵器にするにしても、瞬時に到達する利点を除くと既存兵器に遠く及ばないわけで、利点を生かすのは航空兵器迎撃ぐらいしかない。
それもレーダーに映る兵器に対してだけとなると。迎撃ミサイル避けに発達した最新兵器には、レーザーも無理。
ロスは問題だが、送電線が無いところに送電線を引き維持するコストと比較すれば、悪くない話になる。どう考えても民生向きでしょ。