Penemuan Daya Listrik Nirkabel

History: Penemuan Daya Listrik Secara Nirkabel

Mentrasmisikan sejumlah energi listrik yang besar merupakan aplikasi gelombnag mikro yang sangat memungkinkan untuk dilakukan dimasa mendatang. Pada tahun 1893, Nikola Tesla, penemu dan ilmuwan mengusulkan penggunaan gelombang radio untuk mengirimkan daya untuk saluran listrik tegangan tinggi. Nikola Tesla lahir di Smiljan, sebuah desa di daerah pegunungan yang terletak di Semenanjung Balkan dikenal sebagai Lika yang saat itu merupakan bagian dari Perbatasan Militer Negara Austria-Hongaria. Dalam bukunya yang berjudul Prodigal Genius The Life of Nikola Tesla yang dibuat oleh JJ Oneil, dikisahkan tentang proses pembuatan dan pengujian Wiraless Power Transmission oleh Tesla dengan menyalakan sejumlah lampu pijar pada jarak 26 mil, kemudian lampu tersebut menyala dengan energi listrik diambil langsung dari bumi, dengan kata lain Tesla menyebut bahwa percobaan ini merupakan sebuah terobosan untuk free energy.

Namun, dalam pelaksanaannya tidak dilakukan dokumentasi oleh Tesla sehingga hal tersebut dianggap sebagai bualan belaka dan tidak ada yang dapat membuktikan kebenarannya serta tidak ada yang dapat melakukan percobaan-percobaan yang sama sebagai pembuktiannya. Tesla hanya membuat catatan yang telah diterbitkan dan mengatakan bahwa demontrasi tersebut benar-benar telah terjadi. Pada tahu 1989, Nikola Tesla kembali melanjutkan percobaan transmisi daya nirkabel di Colorado setelah mendapatkan dana penunjang. Melalui dana tersebut Tela membangun pemancar untuk penghantar tenaga listrik ke seluruh dunia. Dari hasil percobaannya diketahui bahwa energy dapat dikumpulkan menjadi satu dari seluruh belahan dunia baik dalam jumlah kecil dari satu fraksi hingga mencapai beberapa kekuatan kuda.

Pada tahun 1985 Guglielmo Marconi melakukan demonstrasi tekait transmisi radio dengan jarak lebih dari 1,5 miles. Dalam demonstrasi ini teori yang digunakan adalah hubungan antara ketinggian antena dan maksimum jarak pengiriman berdasarkan teori empiris. Selanjutnya, Pada tahu 1904 di Pameran St. Louis World’s sebuah kapal diterbangkan sejauh 100 kaki atau 30 meter dengan menggunakan transmisi energi yang dipancarkan dengan melewati ruang daya motor 0.1 Hp (75 watt). Pada tahun 1945, Leon Theremin menemukan sebuah alat spionase untuk Uni Soviet yang memancarkan kembali kejadian gelombang radio dengan melalui informasi audio. Alat ini dianggap sebagai cikal bakal dari pembuatan teknologi RFID (Radio Frequency Identification). RFID adalah teknologi yang bekerja dengan menggunakan gelombang radio untuk mengidentifikasi atau objek secara otomatis dengan menggunakan tag.

Pada tahun 1964, telah dilakukan demonstrasikan helikopter miniatur yang digerakan langsung oleh daya gelombnag mikro (microwave). Gelombang mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi super tinggi (SHF) yaitu di atas 3 GHs (3x109 Hz). Pada tahun 1973, Steven Depp, Robert Freyman, dan Alferd Koelle melakukan sebuah demonstrasi pertama dari pemantulan sinyal tag RFID yang dilakukan di Laboratorium Nasional Los Almos. Kemudian, Pada tahun 1975 para peneliti Goldstone di California membuat penemuan yang dapat melakukan transfer energi mencapai kilowats dengan menggunakan transmisi gelombang mikro pada jarak sekitar satu kilometer. Pada tahun 1930-an, para insinyur dan ilmuan menggunakan ide Tesla dalam sistem transmisi tenaga listrik dengan melalui gelombang radio, tetapi memiliki perbedaan yaitu tidak dengan frekuensi rendah tapi dengan menggunakan microwave (gelombang mikro). Namun, pada kenyataannya para peneliti harus bersabar karena pembentukan gelombang microwave untuk penghantar daya yang besar membutuhkan waktu yang lama. Pada penelitian ini menggunakan microwave efisiensi sangat dipengaruhi oleh daya yang diterima pada reflector dan atena, sehingga membutuhkan penghantar microwave dengan daya yang besar.

Pada Perang Dunia II dilakukan pengembangan transmisi microwave pada daya besar dengan menggunakan sebuah klystron dan magneton. Setelah Perang Dunia II besar daya pemancar pada peancar microwave menjadi lebih stabil dan efisien, pengiriman yang dilakukan dapat mengirim ribuan watt dengan jarak sekitar lebih dari satu mill. Sejarah setelah perang tentang penelitian transmisi daya pada ruang bebas tercatat dan didominasikan oleh William C. Brown Dian, yang merupakan seorang pelopor daya transmisi microwave yang praktis. Pada tahun 1964, William menjadi yang pertama kali menunjukkan sebuah helikopter yang bertenaga microwave dengan menggunakan frekuensi 2,45 GHz dalam rentang 2,4-2,5 GHz yang dibuat untuk keperluan gelombang radio pada penelitian, kindustri dan kesehatan. Pada tahun 1963, rectenna pertama kali dibangun dan diuji di Perdue University dengan efisiensi sebesar 40% dan output daya dari 7 W. kemudian, pada Tahun 1975 JPL Raythoen Goldstone efisiensi microwave dapat mencapai sekitar 84% dalam demonstrasi WPT.

Pada tahun 1968, Peter Glaser melakukan analisis terhadap penempatan Solar Power Sattellite dalam orbit geosynchronous, yang mana jika ditempatkan beberapa bagian besar maka energy yang terkumpul dapat membentuk sebuah jaringan yang utuh di permukaan bumi dengan menggunakan rangkaian antenna yang berurutan sehingga dapat mentransmisikan sebuah daya pada jaringan hingga ribuan mil. Namun, letak satelit ini harus berada di ruang tak berawan dan menerima sinar matahari setiap hari.

Pada abad ke-21 tahun 2007 sekolompok ilmuan berasal dari MIT membuat sebuah sistem transmisi daya dengan menggunakan “strongly coupled magnetic resonance” percobaan ini dilakukan dengan menggunakan uah coil yang menggunakan sebuah tegangan beresonansi sehingga tercipta sebuah medan elektromagnetik yang cukup kuat. Dengan melalui percobaan ini tim MIT dapat mentransmisi daya yang besar dengan kemampuan transmisi sekitar 60W dengan efisiensi sebesar 40% pada jarak 2 meter. Mandip Jung Sibakoti and Joey Hambleton melakukan penelitian transfer energi yang berdasar pada hasil karya MIT yang telah dipublikasikan pada tahun 2007. Tujuan utama dalam penelitiannya adalah untuk mentranfer energy ke rangkaian penerima RX dari gelombang Ac yang berisolasi menjadi tegangan DC sebagai hasil keluarnya. Pada penelitiannya juga menggunakan radio dengan frekuensi antara 1 MHz- 20 MHz.

Sumber:

Hurley, Chris dkk. (2006). How to Cheat at Securing a Wireless Network: Chapter 1- Introduction to Wireless: From Past to Present.