PowerLight Technologies es una empresa de ingeniería estadounidense que ofrece transmisión de energía mediante láseres . Sus principales productos son la transmisión de energía a través de fibra óptica , que transmite energía en forma de luz láser a través de una fibra óptica, y la "transmisión de energía láser", en la que la energía láser se transmite a través del espacio libre.
El predecesor de PowerLight Technologies, LaserMotive, fue fundado en 2006 por los físicos Tom Nugent y Jordin Kare . [1] [2] El objetivo inicial de la empresa era ganar el desafío Power Beam de la NASA Centennial Challenges . Después de ganar el desafío, LaserMotive se centró en desarrollar la tecnología de transmisión de energía para aplicaciones comerciales en vehículos aéreos no tripulados y demostró con éxito la transferencia de 400 vatios de potencia a lo largo de 1 kilómetro. [3]
En 2017, LaserMotive cambió su nombre a PowerLight Technologies, contrató a tres nuevos asesores y anunció oficialmente el lanzamiento de aplicaciones comerciales para su tecnología de energía a través de fibra. [4] El nuevo director ejecutivo de la empresa, Richard Gustoffson, describió este nuevo enfoque en la energía a través de fibra como una "transformación importante" para la empresa. [5] PowerLight también continúa trabajando para la aplicación comercial de su tecnología para la transmisión de energía en espacio libre.
El sistema de emisión de energía utiliza un láser que funciona desde una fuente de alimentación . Para definir el tamaño del haz en su destino, la luz del láser puede moldearse mediante un conjunto de ópticas . Esta energía luminosa puede enviarse a través del aire o del vacío del espacio a un receptor fotovoltaico (PV), donde se convierte nuevamente en electricidad. [6]
Además de suministrar energía a través del aire o el espacio, PowerLight adaptó la tecnología para suministrar electricidad a través de una fibra óptica . [7] Al transmitir una luz láser enfocada a través de fibra óptica a un receptor similar a una célula solar, esta tecnología permite suministrar energía a cientos de metros en entornos donde la transmisión eléctrica por cable de cobre no es óptima, ya sea debido al mayor peso del cable en comparación con la fibra de vidrio, o debido a las limitaciones operativas impuestas por los campos electromagnéticos generados por la transmisión eléctrica por cable. Los usos incluyen aplicaciones terrestres, aéreas y submarinas.
La eficiencia de conversión de electricidad a óptica de la tecnología láser moderna puede llegar al 85% [8] , y los láseres de diodos semiconductores disponibles comercialmente pueden tener una eficiencia de salida de alrededor del 50%. [9] La eficiencia de conversión de luz óptica a eléctrica de un receptor fotovoltaico puede ser superior al 50% para luz monocromática (o láser). [10]
PowerLight Technologies ha investigado numerosas aplicaciones para su tecnología de transmisión de energía láser, incluida la transmisión de energía hacia y desde la tierra, naves espaciales, vehículos aéreos, satélites y un vehículo lunar. [11]
El primer objetivo declarado de la empresa era ganar el Beam Power Challenge , parte de los Space Elevator Games, para impulsar un pequeño escalador por una cuerda vertical . Se asociaron con The Boeing Company , que les proporcionó instalaciones de prueba, así como células solares especializadas. [12] En 2007, no lograron calificar para el desafío debido a dificultades para cumplir con las especificaciones de la NASA . [13] [14]
En el Challenge 2009, el 6 de noviembre de 2009, LaserMotive utilizó con éxito láseres para impulsar un dispositivo de 4,8 kg (11 lb) por un cable de 900 m (2950 ft) suspendido de un helicóptero. [15] [16] La energía se transmite al escalador mediante un haz infrarrojo de alta potencia. [17] El proyecto de LaserMotive, que fue el único que logró superar el cable, alcanzó una velocidad media de 13 km/h (8,1 mph) y ganó un premio de 900.000 dólares. Esto marcó un récord de rendimiento y la primera concesión de un premio en efectivo en el Challenge. [16]
El 28 de octubre de 2010, PowerLight estableció un récord de resistencia de vuelo en el Future of Flight Center al alimentar un UAV cuadricóptero durante más de 12 horas utilizando láseres de diodos semiconductores infrarrojos para alimentar un pequeño conjunto fotovoltaico. [18] El vehículo estaba equipado con una pequeña batería a bordo capaz de solo unos pocos minutos de vuelo.
El 7 de agosto de 2012, PowerLight equipó un UAS Stalker de Lockheed Martin con un receptor láser y el sistema se demostró con éxito durante operaciones diurnas y nocturnas en el desierto. Esta serie de vuelos de demostración se describe como "el primer vuelo al aire libre de un UAS propulsado por láser". [19] [20]
se fundó hace una década y se destacó por primera vez en el Power Beaming Challenge de la NASA en 2009 como ganadora de un premio de 900.000 dólares. En aquel entonces, LaserMotive utilizaba rayos láser para transmitir energía a un robot trepador de cables. Después de varios años de trabajo tras bastidores, PowerLight ahora está trabajando con clientes comerciales y militares para perfeccionar un sistema que pueda transmitir energía en forma de luz láser a vehículos robóticos submarinos, drones en el aire e instalaciones industriales en tierra.
El sistema comienza con un láser que funciona desde una fuente de alimentación, con la luz láser moldeada por un conjunto de ópticas para definir el tamaño del haz en su destino. Esta luz luego se propaga a través del aire o el vacío del espacio hasta que llega al receptor fotovoltaico (PV). Este conjunto de células fotovoltaicas convierte luego la luz nuevamente en electricidad. La emisión de energía láser solo requiere instalaciones físicas en los puntos de transmisión y recepción, y nada intermedio. El receptor se puede mover a una ubicación diferente, más cerca o más lejos, sin cambiar el costo del sistema. Y la energía puede estar disponible tan pronto como se colocan y encienden los elementos, en lugar de tener que esperar a que se entierren los cables o se cuelguen de los postes.