Nikola Tesla, jedan od najvećih vizionara u povijesti znanosti, sanjao je o svijetu u kojem bi energija bila dostupna svima, bez potrebe za fizičkim žicama i infrastrukturnim ograničenjima. Njegova revolucionarna ideja bežičnog prijenosa energije nije bila samo tehnička inovacija, već i vizija globalne povezanosti i jednakosti. Tesla je vjerovao da bi njegov sustav odašiljačkih tornjeva mogao prenositi energiju putem elektromagnetskih valova, omogućujući slobodan i jednostavan pristup električnoj energiji za svakog čovjeka na planetu.

Najpoznatiji simbol ove ideje bio je Wardenclyffe Tower, izgrađen početkom 20. stoljeća na Long Islandu, New York. Iako je projekt obećavao transformaciju svijeta, suočen je s nedostatkom financijskih sredstava i skepticizmom investitora, uključujući J.P. Morgana, koji nije bio spreman podržati sustav koji bi mogao ugroziti postojeće energetske monopole. Na kraju, Wardenclyffe Tower nikada nije ostvario Teslin san.

Hrvatska i Teslina ostavština

Hrvatska, rodna zemlja Nikole Tesle, iako trenutno nije aktivan sudionik u razvoju tehnologije bežičnog prijenosa energije, nosi duboku simboliku Teslinog nasljeđa. Njegov rodni Smiljan služi kao trajni podsjetnik na snagu inovacija i znanstvenog napretka. Ova povezanost pruža Hrvatskoj jedinstvenu priliku da se pozicionira kao inspiracija i podrška globalnim inicijativama u energetskom sektoru. Teslina vizionarska ideja o globalnoj mreži za prijenos energije danas oživljava kroz nekoliko ključnih smjerova razvoja, čime se dodatno potvrđuje njegov značaj u suvremenom svijetu.

Napredak Japana u bežičnom prijenosu energije

Japansko vodstvo na globalnoj razini u razvoju bežičnog prijenosa energije predstavlja korak prema ostvarenju Tesline vizije. Prema podacima iz 2023. godine, Japan je uložio preko 1,5 milijardi dolara u razvoj tehnologije bežičnog prijenosa energije, čime prednjači u ovom sektoru. Japanski znanstvenici uspješno su testirali prijenos energije mikrovalovima iz aviona na Zemlju na udaljenosti od sedam kilometara u sklopu projekta Ohisama („časno sunce“). Cilj projekta je razvoj solarnih elektrana u svemiru koje bi energiju prenosile na Zemlju pomoću mikrovalova ili lasera.

Planovi su ambiciozni: do 2050. godine Japan planira uspostaviti solarnu elektranu u svemiru površine dva kvadratna kilometra, s prijemnikom na Zemlji promjera četiri kilometra, što bi omogućilo konstantnu proizvodnju energije neovisnu o vremenskim uvjetima ili noći. Procjenjuje se da bi takva elektrana mogla generirati do 1 GW energije, što je ekvivalentno radu jedne nuklearne elektrane.

U 2020. godini Japan je postao prva zemlja koja je uspostavila standarde za bežični prijenos energije, čime je stvorio okvir za sigurnost i učinkovitost ove tehnologije. Uvođenje standarda omogućilo je razvoj praktičnih primjena, poput bežičnog napajanja dronova, robota i električnih vozila, što dodatno pozicionira Japan kao globalnog lidera.

Solarne elektrane u svemiru

Koncept solarnih elektrana u svemiru datira još iz 1968. godine kada je američki znanstvenik Peter Glaser predložio rješenje za dva glavna nedostatka zemaljskih solarnih elektrana: ograničenu proizvodnju tijekom noći i smanjenu učinkovitost za lošeg vremena. U svemiru, solarni paneli u geostacionarnoj orbiti mogu kontinuirano generirati energiju i prenositi je na Zemlju putem mikrovalova ili lasera.

Prema studiji NASA-e iz 2024. godine, trenutni troškovi lansiranja i proizvodnje solarnih panela u svemiru ograničavaju komercijalnu isplativost. Međutim, pad troškova lansiranja raketa za 60% tijekom proteklog desetljeća daje nadu da će se tehnologija razviti u sljedećih 20 godina.

Japan, vodeći u prijenosu energije mikrovalovima, ima konkurentsku prednost u ovom sektoru. Njihov temeljit i dugoročni pristup uključuje testiranja ključnih komponenti, poput sklopivih prijemnih antena („rectenna“), koje omogućuju učinkovitu konverziju mikrovalova u električnu energiju.

Praktične primjene i izazovi

Osim svemirskih elektrana, tehnologija bežičnog prijenosa energije sve se više primjenjuje na Zemlji. U Japanu su razvijene fazne antene koje omogućuju prijenos energije na udaljenosti od nekoliko kilometara, čime se otvaraju nove mogućnosti poput bežičnog punjenja električnih vozila, eliminirajući potrebu za kablovima i povećavajući praktičnost, te napajanja autonomnih sustava, uključujući dronove i robote u industrijskim i logističkim sustavima. Iako je postignut značajan napredak, i dalje postoje izazovi poput visokih troškova implementacije, regulatornih prepreka i sigurnosnih pitanja, koji ograničavaju široku primjenu ove tehnologije. Međutim, japanska vlada planira do 2050. godine značajno smanjiti troškove kroz tehnološke inovacije i masovnu proizvodnju, čime bi se omogućila šira upotreba ove revolucionarne tehnologije.

Svjetski lideri u bežičnom prijenosu energije

Osim Japana, postoje i druge države koje su značajno napredovale u razvoju tehnologije bežičnog prijenosa energije i mogu poslužiti kao relevantni primjeri. 

U Sjedinjenim Američkim Državama NASA je radila na tehnologiji bežičnog prijenosa energije kao dijelu istraživanja svemirskih solarnih elektrana, a prototipi koji koriste mikrovalni prijenos energije testirani su za potencijalno korištenje u svemiru. Kompanije poput Emrod i WiTricity razvijaju sustave za komercijalne primjene, uključujući bežično punjenje električnih automobila i prijenos energije na udaljenosti. 

Južna Koreja ulaže u tehnologiju kroz inovativne projekte poput elektrificiranih cesta koje omogućavaju električnim autobusima punjenje u pokretu, koristeći induktivni prijenos energije, što je posebno korisno za urbane prijevozne sustave. 

Njemačka, kao lider u obnovljivim izvorima energije, istražuje bežični prijenos energije kao način povećanja energetske učinkovitosti, s naglaskom na integraciju ove tehnologije s pametnim mrežama i solarnim napajanjem. 

Kina intenzivno razvija tehnologije za industrijske i logističke sustave, gdje istraživači rade na prijenosu energije na velike udaljenosti pomoću mikrovalova, testirajući napajanje bespilotnih letjelica i drugih autonomnih sustava. 

Unutar Europske unije nekoliko zemalja sudjeluje u projektima bežičnog prijenosa energije kao dijelu šireg cilja prelaska na održive izvore energije, pri čemu se kroz programe poput Horizon Europe financiraju istraživanja i primjene ove tehnologije u pametnim gradovima. 

Australija također koristi bežični prijenos energije, posebno u rudarstvu, gdje se autonomna vozila i roboti napajaju bežično u teškim uvjetima, dok zemlja istražuje integraciju ove tehnologije s obnovljivim izvorima energije, posebno solarnom energijom. 

Ovi primjeri pokazuju da bežični prijenos energije nije ograničen samo na jednu regiju, već predstavlja globalni trend koji obuhvaća različite sektore, od urbanog transporta i industrije do svemirskih istraživanja i obnovljivih izvora energije.

Perspektive za budućnost

Japansko vodstvo u tehnologiji bežičnog prijenosa energije naglašava ključnu ulogu suradnje između znanosti, industrije i vlade. Uz podršku međunarodnih partnera i ulaganja u istraživanje, prijenos energije bez žica mogao bi transformirati globalni energetski sektor, učiniti obnovljive izvore energije još dostupnijima i smanjiti ovisnost o fosilnim gorivima.

Japan je pokazao da temeljita strategija, kontinuirano ulaganje i jasni ciljevi mogu donijeti značajne rezultate. Ostvarenje Teslinog sna, koji je nekada bio vizionarski i dalek, sada je korak bliže stvarnosti.