6.11.2015

Onko sähkönsiirto langattomasti mahdollista?

Jos on niin miksei sitä jo tehdä?

Sähkönsiirtojärjestelmien professori Liisa Haarla Aalto-yliopistosta:

Sähkön siirto langattomasti on mahdollista. Ensimmäiset kokeet teki vaihtovirran keksijä Nikolai Tesla jo sata vuotta sitten. Hän onnistui Coloradossa toteutetussa kokeessaan sytyttämään 200 sähkölamppua langattomasti 40 kilometrin päästä. Alueella asuneet ovat todistaneet nähneensä kokeen aikana kipinöitä jalkojensa välissä. Hanoista kerrotaan tulleen sähköä.

Sähkö siirretään paikasta toiseen sähkö- ja magneettikenttien avulla - jännite muodostaa sähkökentän ja sähkövirta magneettikentän. Mitä suurempia tehoja halutaan siirtää, sen tehokkaampia kenttiä tarvitaan. Myös sähköjohdoissa siirto tapahtuu tällä periaatteella siten, että sähkö- ja magneettikenttä muodostuvat johdon pinnalle ja ympärille. Johdon tehtävänä on suunnata sähkö tiettyyn paikkaan, jotta se ei eksy esimerkiksi vesijohtoverkostoon kuten Teslan kokeessa pääsi käymään.

Korkealla sijaitsevien suuren runkojohtojen ansiosta maan tuntumassa on pienemmät magneetti- ja sähkökentät, sillä kenttä heikkenee etäisyyden kasvaessa. Jos näitä runkojohdoissa kulkevia valtavia tehomääriä siirrettäisiinkin langattomasti, tarvittaisiin luultavasti niin voimakkaita kenttiä, että ne aiheuttaisivat ihmisille jopa tuntuvia fysiologisia muutoksia, kuten kudosten kuumenemista.

Lisäksi oleskelu niiden alueella ylittäisi roimasti nykyiset turvarajat, jotka ovat Suomessa sähkökentille 5 kV/metri ja magneettikentille 100 mikroteslaa pitkäaikaisessa altistuksessa. Muulloin suositukset ovat 15/kV ja 500 mikroteslaa. Rajoituksia on tehty, koska tehokkaat sähkökentät luokitellaan mahdollisesti syöpää aiheuttaviksi.

Langaton sähkönsiirto kuitenkin yleistyy, mutta lyhyillä etäisyyksillä ja matalilla tehoilla, jolloin sähkömagneettiset kentät jäävät pieniksi. Nyt  kehitetään etenkin sähkölaitteiden langatonta lataamista. Esimerkiksi kännykän tai hammasharjan voi jo ladata langattomasti laittamalla sen latauslaitteen päälle. Sähköautojen ja toisaalta sydäntahdistimien langaton lataaminen on tuloillaan. Aseteollisuudessa kehitetään langattomasti ladattavia pomminpurkajarobotteja.

Kannattaa myös huomata, että kännyköiden signaali on sähköä sekin, joten kännykän toiminta on eräänlaista langatonta sähkönsiirtoa. Matkat vain ovat pidempiä, mutta kenttien tehot puolestaan erittäin pieniä.

Viimeksi muokattu 6.11.2015

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi