tesla tower
חשמל אלחוטי לכולם בחינם. המגדל של טסלה

קחו כמה שניות כדי להעריך עד כמה החיים שלכם וויירלס. זה מתחיל מדברים פשוטים כמו השלט של הטלוויזיה, שבלעדיו הייתם נאלצים לקום מהספה בכל פעם שהייתם רוצים להעביר ערוץ. תמשיכו לנס הגדול של הוויי-פיי: לא הרבה מדי שנים עברו מאז התקופה החשוכה שבה כדי להתחבר לאינטרנט הייתם צריכים למצוא כבל ולחבר אותו לקיר, אבל היום, כל מה שאתם צריכים זה לקוות שמישהו היה אדיב מספיק כדי לא לחסום אתכם בסיסמה. שלא לדבר על אינטרנט סלולרי, שבעזרתו אתם יכולים לצאת לטיול מחנאות בגליל בלי להתנתק לרגע מפייסבוק. אוזניות אלחוטיות. עכברים אלחוטיים. מקלדות אלחוטיות. טלפונים אלחוטיים. בקרים של פלייסטיישן. כל אותם כבלים שפעם קשרו אותנו, וכשיו, איזה כיף, כבר לא.

ובכל זאת, יש כבלים שעדיין לא השתחררנו מהם. פקעת הכבלים שגדלה מהצד האחורי של כל מחשב היא היום קטנה בהרבה ממה שהיתה פעם, אבל היא עדיין שם. זאת משום שיש דבר אחד שעדיין לא עובר דרך האוויר: חשמל. אין לנו שום בעיה להעביר מידע – בין אם בצורת קול, טקסט או תמונות של חתולים – בלי שום כבלים, אבל עוד לא למדנו איך לשדר חשמל.

עמוד חשמל (צילום: Kristian Dowling, GettyImages IL)
חשמל. כך אתם רואים אותו | צילום: Kristian Dowling, GettyImages IL

כמה נהדר היה יכול להיות אם היינו יכולים לעשות את זה. תחשבו על זה: עולם ללא כבלים בכלל. שום רצועות ספגטי שחורות שמתפתלות מתחת לשולחן וצוברות אבק. לעולם לא תזדקקו יותר לחוט מאריך. לעולם לא תזדקקו עוד גם לסוללות משום סוג. לא תצטרכו לקנות חבילה של AA בטור בסופר, ולא לחבר את הסלולרי לחשמל בסוף היום. הסלולרי שלכם, וגם פנס הכיס, המצלמה והוויברטור, כולם יקלטו את האנרגיה שלהם דרך איזו אנטנה קטנה. ולמה להגביל את עצמנו רק למכשירים קטנים? הרכב שלכם יקבל גם הוא את החשמל בשידור מהאוויר. לעולם לא תיתקעו בלי דלק. למעשה, לעולם לא תמלאו דלק. הכבישים שבהם תיסעו יהיו יפים הרבה יותר, כי מגדלי מתכת וחוטי חשמל לא יסתירו את הנוף בשום מקום.


אז למה זה לא עובד?

חשמל – את זה בטח למדתם בגן – עובר בחוטים. הוא עובר מתחנת הכוח בכבלים גדולים שתלויים על עמודי חשמל, ומשם – בכבלים קטנים יותר בתוך קירות הבית, ומגיע לשקעים, ומשם צריך לקחת אותו הלאה בכבלים ביתיים אל המיקסר או אל המקדחה החשמלית. קצת מאוחר יותר אולי גם גיליתם שכמו רוב מה שלמדתם בגן, זה לא לגמרי מדויק. מתח חשמלי יכול להתקיים בכל מקום, אבל יש חומרים מסוימים שמוליכים אותו טוב יותר מאחרים. בתנאים הנכונים, חשמל בהחלט יכול לעבור באוויר: אם ראיתם אי פעם סופת ברקים, ראיתם הרבה מאוד חשמל חוצה מרחקים עצומים באופן אלחוטי לחלוטין.

השאלה, אם כך, היא לא איך להעביר חשמל באוויר, אלא איך להעביר חשמל באוויר באופן ממוקד ונשלט, ובעיקר – באופן שאנשים ישמחו לקבל אותו כשהוא מגיע. עובדים על זה. עובדים על זה כבר הרבה זמן.

העברת אנרגיה באופן אלחוטי היתה אחד ממוקדי המאמץ של ניקולה טסלה האגדי, אחד הממציאים הגדולים אי פעם, שחי בסוף המאה ה-19. במידה מסוימת, הוא אפילו הצליח. "סלילי טסלה" המפורסמים נועדו להעביר חשמל ללא כבלים, והם באמת עושים את זה: מנורות נדלקות ללא כבלים במרחקים של מטרים שלמים מהסלילים האלה. הבעיה היא שזה מאוד לא יעיל. המתח שמתקבל במנורה הוא חלק זעיר מהמתח האדיר שמשדר הסליל. אפשר, לפחות תאורטית, לטעון טלפון סלולרי בעזרת סליל טסלה, אם לא אכפת לכם לשלם על כך בחשבון החשמל כאילו הפעלתם את כל מערכת מיזוג האוויר של עזריאלי באוגוסט. זאת הסיבה שהיום השימוש היחיד כמעט בסלילי טסלה הוא ליצירת ברקים מגניבים.

מכונית
המכונית תיטען בעזרת סליל שמונח על הרצפה. הפיתוח של WiTricity הישראלית

טסלה לא הסתפק בזה ובנה מגדל עצום – 60 מטר לגובה, על יסודות מתכת בעומק 100 מטר – שהיה אמור "לשדר" אנרגיה לכל מקום בעולם. לרוע המזל, לפני שהצליח לממש את החזון, המימון שלו נגמר והפרויקט ננטש. למה בדיוק התייבשו מקורות המימון? תלוי את מי שואלים. רבים יטענו, כמובן, שהסיבה הפשוטה היא שזה פשוט לא עבד. חובבי תאוריות קונספירציה ומעריצי טסלה טוענים שההיפך המוחלט הוא הנכון: המממנים ברחו כי הטכנולוגיה עבדה. המגדל של טסלה היה יכול לספר לכולם אנרגיה בחינם, ומאנרגיה בחינם אי אפשר לעשות כסף.

טלוויזיה בלי אף חוט

את הניסויים שלו בחשמל אלחוטי טסלה עשה הרבה לפני שהיה חשמל חוטי. בתקופתו לא היו עמודי חשמל בצידי הדרכים; אף אחד עוד לא חלם על רשת עצומה שתכסה את כל העולם בחוטים כדי להעביר חשמל מכל מקום לכל מקום. היום יש חשמל כמעט בכל קיר, ואנחנו נהיינו מפונקים יותר. יש לנו מכשירים מופלאים שיכולים לקשר אותנו אל מקומות רחוקים ולתת לנו דיווחי תנועה, ואנחנו מתלוננים על כך שנגמרת להם הבטריה פעם ביום. קצת חשמל אלחוטי היה יכול להתקבל בברכה. אז שוב, עובדים על זה. כמה חברות בעולם עובדות במרץ על העברת אנרגיה באופן אלחוטי; כמה מהמובילות בתחום נמצאת פה בארץ.


בואו נדבר רגע על טרנספורמטורים, או, כפי שדן כנר היה אומר, שנאים. בין אם הם מהסוג הקטן שמתחבא בתוך תקע מגודל בקצה כבל הטעינה של הטלפון שלכם, או מהסוג הגדול שיושב על עמודי חשמל בפינות רחוב - לטרנספורמטור יש תפקיד אחד: להמיר מתח אחד למתח אחר. לא זה המקום להסביר את כל תורת החשמל – מתח, זרם, וולטים, ואטים, פוטנציאל, ‏AC‏, ‏DC‏, ‏מטאליקה. אבל באופן הפשוט ביותר האפשרי: במקום שבו יש זרם חשמלי, יש גם שדה מגנטי. וזה עובד גם להיפך: במקום שבו יש שדה מגנטי, יש זרם חשמלי. שנאים ממקמים שני סלילים של מוליכים קרוב מאוד זה לזה. באחד מהסלילים עובר זרם, ולכן הוא יוצר שדה מגנטי; אותו שדה יוצר זרם בסליל השני. הכרחי ששני הסלילים לא ייגעו זה בזה בתהליך, כך שאפשר לומר שמדובר בהעברת חשמל אלחוטית, אם כי בטווח קטן מאוד. אף אחד לא היה קונה שלט רחוק שעובר רק בטווח של עד 2 מילימטרים.

טלווזיה ללא חוטים (WiTricity)
טלוויזיה אלחוטית, שעובדת ללא שום חיבור פיזי לחשמל - כותרת יפה שמתחתיה הרבה אותיות קטנות מבאסות

WiTricity היא חברה אמריקאית שהקימו מדענים מ-MIT, התשובה האמריקאית לטכניון. הם הצליחו להגדיל את הטווח שבו עובדת העברה אלחוטית בעזרת שדה מגנטי משותף, מה שמכונה 'השראה'. במקום מילימטרים, הם הגיעו למטרים שלמים. עם שני סלילים בקוטר של כ-30 ס"מ, WiTricity הדגימה הדלקה של נורת 60 וואט ממרחק של שני מטר. היעילות רחוקה מלהיות אידיאלית – חלק גדול מהחשמל הולך לאיבוד בדרך – אבל היא טובה בהרבה מכל מה שטסלה הצליח לעשות. החברה מפתחת את הטכנולוגיה כבר מספר שנים, עם תקוות גדולות, פרופיל גבוה וכמה שותפים גדולים לדרך.

עוד בשנת 2009 הציגה WiTricity טלוויזיה אלחוטית, שעובדת ללא שום חיבור פיזי לחשמל. הצלחה גדולה! אלא מה, הטלוויזיה הזאת היא כותרת יפה שמתחתיה הרבה אותיות קטנות מבאסות. בגבה מותקן סליל בקוטר של כ-30 ס"מ, שבאמצעותו היא מקבלת, בהשראה מגנטית, את האנרגיה מספק כוח שנמצא במרחק של עד מטר מאחוריה. כלומר, אם תרצו להתקין לכם טלוויזיה כזאת, תוכלו לקבור את ספק הוכח בתוך הקיר, מה שיעניק לכם את הזכות להזיז את הטלוויזיה. לא לצד השני של החדר, או חלילה להעביר אותה לחדר אחר – אלא רק להרחיק אותה עד מטר אחד מהקיר. טלוויזיה היא לא רהיט שנהוג להזיז ממקומו הרבה, ובדרך כלל היא נוטה להיות צמודה לקיר ממילא. מה תעשו ברווח של מטר בין הקיר לטלוויזיה? תאחסנו שימורים למקרה של מתקפה איראנית? בקיצור, החידוש המשוכלל והנהדר הזה הוא שימושי קצת פחות מתנור ספירלה בקיץ.


לטעון את הסלולרי


תחום אחד שבו השיטה הזאת – השראה מגנטית למרחקים ארוכים יחסית – דווקא יכולה לעבוד, הוא מכוניות ‏חשמליות. בעלי המכוניות החשמליות המעטות צריכים לחבר אותן לחשמל בכל חניית לילה. לא חיברת בערב? לא יהיה לך איך לנסוע לעבודה בבוקר. את הבעיה הזאת ‏אפשר יהיה לפתור עם סליל גדול שמותקן ברצפת החניה, ושיטעין את הרכב אוטומטית ברגע ‏שיעמוד מעליו. תחתית הרכב נוטה ‏להיות קרובה למדי לרצפה ממילא, כך שמגבלת המרחק אינה בעיה גדולה כאן. זאת מן הסתם הסיבה שטויוטה השקיעה ב-WiTricity. אבל מלבד כמה שימושים ספציפיים, השימוש בטעינה באמצעות השראה נראה מוגבל למדי. זה עובד, אבל זה לא החשמל האלחוטי שחלמנו עליו.

אין תמונה
הטלפון נטען כשמניחים אותו על המשטח. הפיתוח של פאוורמאט הישראלית

שימושים קצת יותר טובים להעברת חשמל באמצעות השראה הם למכשירים שבניגוד לטלוויזיה, מקובל יתר להזיז ממקום למקום. חברת פאוורמאט (PowerMat) הישראלית היא המובילה בשוק הזה. החברה מייצרת משטח טעינה שעליו אפשר לטעון מכשירים קטנים כמו טלפונים סלולריים פשוט באמצעות הנחתם על המשטח. זה, אין להכחיש נוח לאללה. חוסך לך את הצורך לחפש את הכבל עם הצ'ופצ'יק המתאים בדיוק לטלפון שלך, שכמובן ‏לא דומה לכבל עם הצ'ופצ'יק של מכשיר אחר. נכון שבין המשטח לבין המכשיר אין חוטים, אבל הם צריכים לגעת – או לכל הפחות, להיות במרחק של לא יותר ממילימטרים ספורים – זה מזה. זה לא בדיוק מה שאנחנו חושבים עליו כשאומרים "חשמל אלחוטי". ‏

ויש, אולי, גם דרך אחרת. Wi-Charge היא עוד חברה ישראלית, השוכנת ברחובות, ומפתחת גם היא טכנולוגיה להעברת חשמל אלחוטי. אבל שלא כמו רוב מתחרותיה, הטכנולוגיה שלה לא מבוססת על השראה מגנטית. החזון של ‏Wi-Charge‏ הוא "משדר" שיהיה מותקן במקום כלשהו בחדר, ושיטען כל הזמן את כל ‏המכשירים הניידים שנמצאים בו. כל מה שצריך לעשות כדי לטעון את המכשיר הוא להיות בחדר; לא ‏צריך לחבר אותו לשום דבר, לשים אותו במקום ספציפי או להפסיק להשתמש בו. אם יש לך משדר בבית ומשדר במשרד, הסלולרי שלך תמיד יהיה טעון, בלי שום פעולה מודעת מצדך.


טסלה עוד ירים כוסית

האופן שבו זה עובד דומה לאנרגיה סולארית. המשטחים הסולאריים שנמצאים על כל גג בארץ גם הם, למעשה, סוג של העברת אנרגיה אלחוטית: הם מעבירים אנרגיה ישר מהשמש אל הדוד שלכם. גם כאן, הבעיה היא יעילות: השמש היא כור גרעיני עצום שמשחרר בכל שניה כמויות אנרגיה שהיו מספיקות לחמם את כל המים שהאנושות תזדקק להם אי פעם. אבל השמש מפזרת את הקרניים שלה לכל כיוון בלי חשבון, והתאים הסולאריים קולטים רק את הפוטונים המעטים, יחסית, שלגמרי במקרה נחתו על אותו מטר מרובע. במילים אחרות, לאסוף אנרגיה מהשמש זה כמו לאסוף מי גשם בספל.

Wi-Charge
כל מה שצריך לעשות כדי לטעון את המכשיר הוא להיות בחדר; לא ‏צריך לחבר אותו לשום דבר. Wi-Charge

השיטה של Wi-Charge הופכת את ההעברה ה"סולארית" למשהו יעיל הרבה יותר. על הסלולרי שלכם – או כל מכשיר נייד אחר – יותקן מקלט סולארי זעיר. אליו המשדר מכוון אלומת אור אינפרה-אדום. האור הזה בלתי נראה לעיני אדם, אבל הוא בהחלט שם, והוא חזק. זוהי אלומה צרה מאוד וממוקדת מאוד, והיא תכוון תמיד בדיוק אל המכשיר, במקום להיזרק לכל כיוון. היעילות של אותו תא זעיר דומה לתא סולארי גדול ששוכב כל היום בשמש.‏ האלומה עובדת רק כל עוד קיים "קשר עין" בין המשדר למכשיר, כך שאם משהו – לצורך העניין, הראש שלכם – חוצץ ביניהם, לא תיאלצו לבדוק מה קורה כשעוברת לכם קרן לייזר דרך המוח.

גם כאן לא מדובר בתאוריה, אלא בטכנולוגיה שעובדת. נשארת השאלה הפעוטה של עלויות וכדאיות. Wi-Charge מבטיחים שמוצר ראשון המבוסס על הטכנולוגיה שלהם ייצא לשוק בתוך שנה וחצי, אבל מכאן ועד להשתלטות על העולם, המרחק גדול. יש דרך ברורה לבדוק מתי טכנולוגיה הופכת לכדאית כלכלית: כשחברות הענק משתלטות עליה. במילים אחרות: כשאפל תקנה את אחת החברות שהגיעו ותכריז שהאייפון הבא יגיע עם התכונה הזאת מובנית – אז תדעו שזמנו של החשמל האלחוטי הגיע. אי שם בגן העדן של גאוני הפיזיקה, טסלה ירים כוסית.

>> בשבוע שעבר: טיל או רקטה - מה החמאס ירה עלינו?

לכל כתבות המגזין