Kablosuz Elektrik Aktarımı: Nikola Tesla’nın Hayali Gerçek mi Oluyor?

🎧 Bu konuyu sohbet eşliğinde öğren · Tesla’nın Kablosuz Enerji Mirası Uzaya Taşınıyor

►«1530»0:00 / 0:001×⤴

Yapay zeka ile seslendirildi.

Televizyonlarımızın priz ve kablo olmadan çalıştığı, hatta havada süzülen uçakların enerji depolayabildiği bir dünyadan bahsetsek, muhtemelen bu durumu fazlasıyla hayalperest bir fikir olarak görürsünüz. Ne var ki vizyoner bilim insanı Nikola Tesla, tam da bu hayalleri kuruyordu: kablosuz elektrik iletimi. Evlerimizde prize ihtiyaç duymadığımız, şarj aleti taşımadığımız bir gelecek… Peki, bu tamamen bir hayal miydi? Hadi gelin birlikte Tesla’nın bu projesine ve bugün hangi noktada olduğumuza bakalım.

Nikola Tesla, Sırp asıllı bir elektrik mühendisi ve fizikçidir. 1856 yılında Hırvatistan’da doğmuş, eğitimini Avusturya’daki Graz Üniversitesi’nde başlamış, ilk yıllarında üstün başarılar göstermesine rağmen daha sonra yaşadığı maddi ve akademik sorunlar nedeniyle eğitimini tamamlamamıştır. 1882 yılında, Thomas Edison’un Paris’teki yeni şirketi Continental Edison Company’de çalışmaya başlamıştır. Burada elektrik ışık sistemleri kurmak, doğru akım (DC) dinamo jeneratörlerini tamir etmek ve cihazların bakımını yapmak gibi görevler üstlenmiştir. Tesla, dinamoları iyileştirme konusunda hızla ilerleyerek, otomatik bir regülatör icat etmiş ve bu buluş, dönemin elektrik sistemlerinde önemli bir gelişme olarak kabul edilmiştir.

1884 yılında Amerika’ya taşınan Tesla, Thomas Edison ile tanışmış ve birkaç ay onunla çalışmıştır. Edison, çalışmaları için Tesla’ya ödeme yapmayı reddedince ayrılmaya ve bir mucit olarak kendi yolunu çizmeye karar vermiştir.

Tesla’nın Kablosuz Elektriğe Giden Yolculuğu

Tesla, 1880’lerin sonlarında alternatif akım sisteminde önemli gelişmeler yapmıştı. AC motorları ve jeneratörleri üzerine yaptığı çalışmalar, elektrik enerjisinin verimli bir şekilde iletilmesini sağlamıştı. 1893 Dünya Fuarında sergilediği AC sistemi büyük bir ses getirmiş ve hızla modern elektrik şebekelerinin temeli olarak benimsenmişti fakat Tesla’nın hayalleri bunlarla sınırlı değildi. 

1800‘lerin sonlarına doğru Tesla, dünyanın elektrik enerjisinin kablosuz iletim potansiyelini keşfetmeye başladı ve gezegenin elektromanyetik frekanslarını kullanarak sinyalleri kablosuz iletebilmek üzerine yoğunlaştı. Araştırmalarını iyice bu yöne çeviren Tesla, 1891 yılında Tesla Bobinini geliştirdi. Bu, ilerleyen yıllarda onun kablosuz elektriğe dair bir deney aracı olacaktı.

Tesla Bobini, yüksek akımlı elektriği yüksek voltajlı elektriğe dönüştürür. Bu sayede bobin, değişen bir manyetik alan oluşturarak çevresinde elektrik alanı oluşturur. Colorado Springs’teki deneyinde Tesla Bobini’ni kullanarak 45 kilometre uzakta bulunan 200 kadar ampulü yakmayı başarmıştı. Hatta insan yapımı bir yıldırım dahi üretebilmişti! 

Bu keşfi Tesla için önemli bir dönüm noktasıydı; öyle ki, hayatının bundan sonraki evresinin neredeyse tamamında elektrik gücünü, kablo kullanmadan uzak mesafelere iletmenin yollarını araştıracaktı. 

1901 yılında dünyanın önde gelen finans devi J.P. Morgan’nın desteğiyle ilk deneysel kablosuz iletim istasyonu olan Wardenclyffe Kulesi’ni inşa ettirmeyi başardı. Tesla’nın amacı bu kulelerden dünyanın farklı noktalarına yüzlerce inşa ederek tüm dünyaya bedavaya yakın bir ücrette elektrik sağlamaktı. Hatta havada uçan uçaktan tutun da, denizin ortasındaki gemiye bile güç sağlayabilecekti.  Ancak 1904 yılında sponsoru Morgan, kendisinin daha fazla sermaye yatırmayacağını söylediğinde bu, Tesla için büyük bir darbe oldu. Projesinden, Colorado Springs deneyine de dayanarak kesinlikle emindi, ücretsiz ve kablosuz elektrik mümkündü! Ne yazık ki,daha sonra ne kadar uğraşsa da deneylerine devam edecek sermayeyi bulamadı. 

Peki, Tesla Haklı mıydı? 

Evet, Tesla Colorado deneyinde 200 ampulü kablosuz olarak yakmayı başarmıştı. Ama sorun şuydu ki 45 kilometre uzaktaki ampulleri yakabilmesine dayanarak aynı yöntemle kilometrelerce uzaktaki ampulleri de yakabileceğine inanıyordu. Ancak Tesla Bobininin menzili çok düşüktür ve uzaklığı 2 katına çıkardığımızda etkisi 6 kat düşer. Ayrıca Tesla’nın bütün planı, havanın ve toprağın iyi birer iletken olması düşüncesine dayanıyordu. Kilometrelerce kablo yerine havayı ve toprağı kullanarak kuleler arası enerji aktarımı sağlayacağına inanıyordu. Böyle düşünmekte haksız da değildi, çünkü o dönemde çoğu bilim insanının varsayımı bu yöndeydi. Ancak bugün biliyoruz ki hava normal koşullarda iletken değildir. Kısacası bugünkü fizik buluşlarımız bize ne yazık ki Tesla’nın düşündüğü sistemi kolayca yaratamayacağımızı gösteriyor. 

Bütün bunlara rağmen kablosuz elektrik tamamen bir hayal değildi. Günümüzde Tesla’nın hayal ettiği noktada olmasa da bu konuda önemli ilerlemeler kat edilmiş durumda. Özellikle elektrikli araçlar; kablosuz enerji transferi teknolojileri, kullanım kolaylığı ve pratiklik sunarak dikkat çekiyor. İşte bu alandaki bazı gelişmeleri gelin beraber inceleyelim:

Kablosuz Şarj ve Kullanım Alanları:

İlk olarak diş fırçasında başlayan kablosuz şarj, son zamanlarda akıllı telefonlarda yaygın hale geldi. Elektromanyetik alanı akıma dönüştüren “Qi Şarj İstasyonları” havaalanlarında ve kafelerde kullanılmaya devam ediyor.

Kablosuz şarj en çok akıllı telefonlarda kullanılsa da farklı cihazlarda da zamanla yaygınlaşıyor. Ev aletleri, elektrikli süpürgeler ve su ısıtıcıları da kablosuz yeni versiyonlarıyla çok daha konforlu bir kullanım sağlıyorlar.

Japonya’nın Uzaydan Dünya’ya Kablosuz Elektrik Üretimi Projesi

Japonya, uzayda elektrik üretip bunu kablosuz olarak Dünya’ya iletme hedefiyle dikkat çekici adımlar attı. Japonya Havacılık ve Uzay Keşif Ajansı (JAXA), mikrodalga ışınlarını kullanarak uzayda enerji üretimi ve bu enerjiyi Dünya’ya kablosuz olarak iletme yolunda önemli ilerlemeler kaydetti.

Özellikle 2020 yılında, JAXA araştırmacıları, uzaydan Dünya’ya enerji aktarımı için bir deney gerçekleştirdi. Bu deneyde, mikrodalga ışınını kullanarak 55 metre uzaklıktaki bir su ısıtıcısına 1.8 kilowatt enerji gönderildi. Bu deneyin başarısı oldukça önemli bir gelişmeydi. Uzun yıllardır uzay- güneş güç sistemleri üzerinde çalışan JAXA’nın gelecek için asıl planı, dünyanın yörüngesine kuracakları devasa güneş panelleriyle dünyaya enerji aktarmak! Bunu ise tıpkı başarılı deneylerindeki gibi mikrodalgaları kullanarak gerçekleştirmeyi amaçlıyorlar.  Gezegenimize tam 36 bin kilometre uzaklığa kurulacak panel projesinin 2040 yılında hayata geçmesi planlanıyor. 

Otoyolda Kablosuz Şarj Projeleri

Japonya, elektrikli araçların yolculuk sırasında kablosuz olarak şarj edilmesi için “Düzenli Kablosuz Şarj Sistemleri” üzerinde önemli projelere sahip. Örneğin, 2020 yılında, Tokyo’daki bir otoyolda gerçekleştirilen bir deneme ile elektrikli otobüsler, yol boyunca yerleştirilen kablosuz şarj sistemleri aracılığıyla şarj edildi.

Bu sistemde, yer altındaki elektromanyetik bobinler, otobüslerin altındaki alıcılarla etkileşime geçerek enerji aktarımını sağlıyorlar. Böylece, otobüsler durmaya veya şarj olmaya ihtiyaç duymadan hareket halindeyken enerji alabiliyor. Bu uygulama ile, şehir içi ulaşımda elektrikli araçların verimliliğini artırmak ve şarj sürelerini azaltmak hedefleniyor.

Yine Japonya bu konuda inovatif bir fikir üreterek arabalara kırmızı ışıkta beklerken şarj sağlama hedefinde. Planlara göre, araçlar sadece 10 saniye gibi kısa bir süre içinde bu sistem aracılığıyla 1 kilometrelik bir menzil kazanabiliyor. Bu, şehir içi trafik duraklamalarında önemli bir avantaj sağlaması bekleniyor çünkü sürücüler bekleme sürelerini daha verimli bir şekilde değerlendirebiliyor.

Yolculuk Devam Ediyor

Belki Tesla’nın hayal ettiği noktada değiliz ancak kablosuz enerji teknolojisinde her geçen gün önemli ilerlemeler kaydediyoruz. Geliştirilen inovatif düşünceler ve araştırmalar bizleri her gün bir üst noktaya taşıyor. Kim bilir, belki de gelecekte hayal bile edemeyeceğimiz yeniliklere ulaşacak ve kablosuz enerji iletimini günlük hayatımızın olağan bir parçası haline getireceğiz…

Kaynakça ve İleri Okuma