Cómo funciona la Transmisión Inalámbrica de Energía

¿Sabías que es posible cargar un aparato desde un fuente de energía, pero sin necesidad de cables? Conoce qué es la transmisión inalámbrica de energía, cómo funciona y qué tecnologías hay.

La transmisión inalámbrica de energía o transmisión inalámbrica de potencia, como también se le conoce, se refiere a pasar energía eléctrica desde una fuente de alimentación hasta una carga de consumo; sin necesidad de un conductor eléctrico.

Es decir, por ejemplo, que un celular reciba la carga de batería desde una fuente de energía, pero sin estar conectados por cables o ningún otro medio material. De esta manera el celular recibe la carga de manera inalámbrica.

La transmisión inalámbrica de energía es útil que aquellas circunstancias en donde no es viable o es riesgosa la utilización de cables u otro medio para la transmisión de energía.

¿Cómo funciona la transmisión inalámbrica de energía?

El funcionamiento de la energía inalámbrica se da a través de los campos electromagnéticos; es decir, un campo físico producido por elementos cargados eléctricamente, y que, a su vez, afectan las partículas con carga eléctrica.

Para que exista una transmisión inalámbrica de energía se necesita una fuente o dispositivo emisor, que, a su vez, debe estar conectado a una fuente de energía. La fuente de energía del dispositivo emisor puede ser una línea de electricidad doméstica o de uso residencial.

Este dispositivo convierte la energía en un campo electromagnético, gracias a un dispositivo de antena; para que luego, los dispositivos receptores reciban dicha energía y la transformen en corriente, de forma que la carga eléctrica del dispositivo la pueda consumir.

En este caso, las antenas no se refieren solo a ese “palito” que sale del dispositivo de manera vertical y que genera ondas de radio, sino que pueden ser otros dispositivos como una placa metálica que genera un campo eléctrico, un láser o una bobina o inductor de alambre que también generan un campo magnético.

Clases de campos electromagnéticos

Ten presente que los campos electromagnéticos se dividen en varias clases dependiendo de sus características en cuanto a la longitud de onda y la frecuencia. Los campos electromagnéticos variables en el tiempo y radiación son, por ejemplo: los campos de radiofrecuencia que pasan entre las frecuencias 3 kHz y 300 MHz, como es el caso de los equipos de soldadura o las cocinas de inducción.

Otro es el campo de frecuencia alta que maneja un rango de entre 300 MHz y 300 GHz; el microondas es un ejemplo de dispositivo que usa este tipo de campo electromagnético. Finalmente, se encuentra el campo de frecuencias extremadamente bajas, que tienen un rango de frecuencia de 3 Hz a 3 kHz; este campo es usado por dispositivos eléctricos que funcionan a 50 Hzcomo un cepillo de dientes eléctrico, un secador de cabello, una máquina de afeitar eléctrica, etc.

En el caso de la transmisión inalámbrica de energía, los campos electromagnéticos son de tiempo variable; es decir, que no están asociados a cargas, sino a variaciones temporales del flujo del campo magnético. Por lo tanto, si no hay dispositivos receptores que necesiten de la energía, el dispositivo emisor no transmite energía, por lo que no se produce el campo electromagnético.

Tecnologías de energía inalámbrica

Existen al menos 6 tipos de tecnologías de energía inalámbrica, estas se caracterizan por la capacidad de comunicación de acuerdo a la distancia; se encuentran las de rango corto, medio y largo.

En las de rango corto está la tecnología de acoplamiento inductivo que usa como antena una bobina de alambre y se encuentra en los cepillos de dientes eléctricos, los calentadores industriales, las máquinas de afeitar eléctricas, entre otros.

El acoplamiento capacitivo también es de rango corto, usa electrodos como antena y se usa en tarjetas inteligentes, para cargar dispositivos portátiles, y otros. Y el tercer tipo de tecnología para transmisión de energía inalámbrica con rango corto es la magnetodinámica, utilizada para la carga de vehículos eléctricos, a través de la rotación de magnetos.

En el rango medio de distancia, se encuentra la tecnología de acoplamiento inductivo resonante, que usa como antena resonadores de elementos concentrados o bobinas de alambre Tuned; se utiliza para cargar vehículos eléctricos, implantes biomédicos, ciertos dispositivos portátiles, así como también para la tecnología RIFD.

Finalmente, en el rango largo para la transmisión de energía inalámbrica se encuentra la tecnología microondas y ondas de luz. La tecnología de microondas utiliza antenas en fase, es decir, un conjunto de antenas, además platos parabólicos y antenas rectificadoras o rectennas; esta tecnología se aplica para la carga de aeronaves no tripuladas y para satélites de energía solar.

La tecnología de ondas de luz, que también sirve para cargar aeronaves no tripuladas y elevadores espaciales, utiliza como antena fotocélulas, láser y lentes.

En la actualidad el uso de la energía inalámbrica se da especialmente entorno al Internet de las Cosas, IoT, que emplean la tecnología 5G en ciudades inteligentes; pues se considera que esta energía es una tecnología futurista.