Как отказ от шнуров изменит наши дома к лучшему

Еще в начале девятнадцатого века шнуров не было. Почти каждый бытовой прибор, которым владел человек, был портативным, способным выполнять работу по дому, не запутывая оператора паутиной надоедливых проводов. Но с появлением электрификации все изменилось. Да, мы получили мощные инструменты, которые сделали домашнюю жизнь намного комфортнее, но за них пришлось заплатить портативность и удобство использования. Стало сложнее перемещать вещи и использовать их по своему усмотрению. Мы жили в паутине проводов.

Конечно, в начале девятнадцатого века не было ни тостеров, ни чайников, ни пылесосов, ни осушителей воздуха: все это стало возможным благодаря возможности подавать электричество напрямую к устройствам. Но нельзя отрицать, что многие люди жаждут более простого времени, когда они могут делать то, что кажется естественным, и использовать свои устройства на ходу, где бы они ни находились.

Надо сказать, что мы неплохо приспособились к шнуру. Благодаря розеткам, адаптерам и вилкам мы обустроили наши дома с учетом необходимости доступа к источникам энергии в определенном месте. Но только потому, что так что-то делалось в прошлом, вовсе не означает, что так должно продолжать делаться и в будущем, это далеко не так.

Развитие аккумуляторных технологий

Главное изменение, которое мы наблюдаем в последние годы, — это усовершенствование портативных энергетических технологий. Мало того, что цены на батареи существенно снизились, мы также наблюдаем неуклонный рост плотности энергии элементов из года в год. Литий-ионные аккумуляторы прошли долгий путь с 1990-х годов, когда Sony впервые представила их на коммерческой основе. Эта технология оказалась жизненно важной при разработке практически каждого портативного электронного устройства, питающего наш мобильный мир. Даже сейчас, спустя много лет после литий-ионной революции, компании продолжают наращивать мощности, увеличивая количество энергии, которое может содержаться в ячейке заданного объема, на 5–7% в год. В сочетании со снижением цен примерно на 7 процентов в год, эффекты вскоре складываются. Батареи становятся все лучше и дешевле одновременно, открывая множество возможностей изменить то, как мы выполняем домашние дела.

Следует отметить, что батареи в настоящее время достигли уровня, когда они пригодны для питания даже самых энергоемких домашних устройств. Беспроводному пылесосу, например, для эффективной работы может потребоваться мощность до 1000 Вт, что могут выдержать современные современные батареи. Несмотря на то, что сейчас это непрактично с точки зрения дизайна (из-за большого количества ячеек), не исключено, что чайники и фены будущего будут работать от аккумуляторов.

Падение проводного электричества

На данный момент вы можете немного скептически относиться к этому аргументу. Конечно, вы можете возразить, батареи становятся лучше, но это не устраняет необходимость в шнурах. Даже через тридцать лет после революции мобильных телефонов вам все еще приходится включать устройство в розетку на ночь, чтобы зарядить его. Так что по-настоящему беспроводной дом — несбыточная мечта. Невозможно избавиться от надоедливых проводов.

Но, конечно, это не так. Никола Тесла, один из пионеров электричества, пытался разработать способ передачи энергии людям по воздуху. Его система в конечном итоге потерпела неудачу, но эта концепция оказалась поучительной для более поздних ученых и инженеров, пытавшихся выяснить, можно ли передавать энергию без использования проводов. Разве это не было бы удивительно?

Основная проблема заключается в том, чтобы найти способ превратить электричество во что-то, что можно было бы безопасно передавать по воздуху. Просто заставить электроны перепрыгивать с одного проводящего материала на другой, как молния, — не лучшее решение. Это опасно, громко и непрактично в большинстве домов, особенно в тех, где есть какие-либо формы жизни. Задача состоит в том, чтобы создать безопасный способ отправки электронов по воздуху без риска поражения электрическим током.

Хотя есть несколько способов сделать это, наиболее подходящим для дома является использование силовых ковриков. Блоки питания не передают электричество на большие расстояния, но теоретически они могут устранить необходимость в проводах в доме. Вы можете представить, например, беспроводный пылесос со станцией в шкафу для белья — небольшой коврик — который автоматически заряжает устройство до тех пор, пока оно не будет полностью заряжено. Точно так же коврик питания, встроенный в столешницу, может обеспечить всю энергию, которая нужна кухонным устройствам, таким как блендеры, без необходимости проходить раздражающую канитель с подключением шнуров.

Хитрость в массовом внедрении технологии, по мнению отраслевых экспертов, заключается в том, чтобы сделать электрические колодки независимыми от устройства. Домовладельцы не хотят ставить чайник в одном месте, а блендер в другом для бесперебойной работы. Чего они хотят, так это иметь возможность размещать свои приборы в любом месте на своих рабочих поверхностях и чтобы они работали безупречно. Проблема в настоящее время заключается в том, что каждый блок питания должен быть настроен в соответствии с конкретными требованиями устройства. Гармонизация между отраслями может помочь решить эту проблему, но это будет гигантское мероприятие.

Однако главные достоинства этой технологии — безопасность и удобство. Блоки питания устраняют необходимость в опасных электрических розетках, что будет особенно полезно в странах, где до сих пор используются вилки с двумя контактами. Беспокойство по поводу электробезопасности должно уйти в прошлое, поскольку устройства заряжаются удаленно через блоки питания, а затем используют встроенные батареи для мгновенной подачи высокой мощности пользователю.

Последняя итерация этой технологии будет включать использование магнитных полей. Массачусетский технологический институт в настоящее время исследует, как манипулировать магнитными полями для передачи энергии на большие расстояния. Они называют свою технологию магнитно-связанным резонансом, и идея состоит в том, чтобы посылать электричество по воздуху аналогично тому, как передаются радиоволны или волны Wi-Fi. Устройства будут настроены на определенную частоту энергии и смогут заряжать свои бортовые батареи вообще без использования проводов. Есть надежда, что в конечном итоге клетки могут вообще не понадобиться и что некоторые устройства смогут извлекать необходимую им энергию прямо из эфира.

Почему это еще не произошло?

Многие технологии беспроводной передачи уже доступны. Вы можете пойти в магазин электроники и купить зарядное устройство для совместимого телефона уже сегодня. Но мы еще не видели широкого распространения этой технологии. Почему?

Есть две основные причины. Во-первых, решения, которые у нас есть прямо сейчас, «достаточно хороши». Уже сейчас удобно подключать устройства к стене по мере необходимости. Переход на беспроводное распределение электроэнергии приводит к улучшению качества жизни, но не десятикратное увеличение, которое обычно требуется людям, чтобы немедленно изменить свои привычки (как они это сделали с появлением смартфонов ).

И вторая причина связана с ожиданиями людей. Большинство потребителей просто не знакомы с беспроводными технологиями распределения электроэнергии. Идея отказаться от проводов в доме кажется футуристической и надуманной и не является чем-то, что большинство людей захотят попробовать немедленно.

Если технология сработает так, как представляют себе некоторые исследователи, она может в конечном итоге полностью покончить с батареями. Хотя аккумуляторы полезны для многих мобильных устройств, их производство по-прежнему стоит больших денег, а многие разновидности аккумуляторов, особенно ионно-литиевые, опасны в случае повреждения. Избавление от них путем питания дома с помощью магнитно-связанного резонанса может дать всевозможные преимущества и побудить предпринимателей выдвигать новые идеи о том, как использовать энергию в доме.

Как насчет воздействия на здоровье?

Последним беспокойством в этой истории является влияние технологии беспроводного электричества на здоровье. Люди уже беспокоятся об электромагнитном излучении, распространяющемся по воздуху в виде микроволн, радиоволн и электромагнитных волн. Может ли еще один тип беспроводной связи нанести вред здоровью людей?

Ответ от экспертов может быть: наука просто еще не сделана. Возможно, что беспроводная передача может нанести вред здоровью человека или вообще не навредить. Однако важно отметить, что мы не имеем дело с особенно плотными энергетическими полями, когда говорим о беспроводном питании. Энергия, которой будут подвергаться люди, будет примерно такой же, как энергия, создаваемая магнитным полем Земли. Это вид низкоинтенсивного излучения, которому мы научились противостоять в процессе эволюции, что позволяет предположить, что оно, вероятно, безопасно — по крайней мере, для более чем 90 процентов населения.

И это также приносит существенную пользу, поэтому так много людей заинтересовано в этом. Так можем ли мы смотреть в будущее без проводов в доме? Как всегда, это не столько технологическая проблема — технологии в значительной степени существуют для того, чтобы ее реализовать, — сколько соображения стоимости, практичности и реальных преимуществ. Конечно, было бы неплохо иметь беспроводную передачу по всему дому, но мало кто хочет утруждать себя выдергиванием совершенно функциональных розеток, которые у них уже есть.