DARPA quer alimentar bases militares com laser

"Esta é a internet para a energia."

Na foto acima: Fuzileiros navais dos EUA inspecionam um Sistema Aéreo Tático Não Tripulado RQ-7B Shadow. O drone Shadow é capaz de fornecer reconhecimento, vigilância e um designador de laser para apoio aéreo. Área de treinamento de Pohakuloa, Havaí, 2015.

Os futuros postos militares dos EUA podem não mais depender de comboios que fornecem combustível diesel para energia elétrica, mas sim de um sistema de drones que o transmitem sem fio pelo céu.

A nova iniciativa Persistent Optical Wireless Energy Relay (POWER) da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) usaria lasers para transmitir eletricidade através de teatros militares, salvando vidas ao reduzir o número de comboios militares necessários para manter as bases avançadas funcionando. Embora o sistema provavelmente enfrentasse os mesmos problemas que afetam outros lasers, seria uma grande vantagem para as forças expedicionárias do Pentágono em todo o mundo.

O programa POWER projetará e implementará o que a agência chama de "relés de energia óptica aerotransportados". Drones não tripulados permanecerão em altitude, equipados com relés capazes de transmitir feixes de laser de alta potência.

O sistema funcionaria assim: uma usina militar, possivelmente até movida a energia nuclear, geraria eletricidade e depois a transformaria em um feixe de laser coerente. O feixe seria direcionado a um drone de retransmissão, que por sua vez o transmitiria mais adiante na linha para outro drone. Finalmente, o último drone apontaria para uma base militar ou posto avançado onde o laser seria convertido novamente em eletricidade.

"Esta é a internet para a energia", disse o coronel Paul Calhoun, gerente do programa POWER da DARPA, no anúncio.

Em 2009, a Wired informou que a guerra dos EUA no Afeganistão usou uma média de 22 galões de óleo diesel por soldado por dia. Além do preço de mercado, o combustível custa US$ 45 o galão para transportar até o campo de batalha. "O combustível", relatou a Wired, "tem que ser levado para as bases isoladas do Afeganistão. O que abre o comboio dos EUA para ataques a bomba improvisados. O que invariavelmente leva à morte de soldados."

Uma maneira direta de enviar energia elétrica para um posto militar teria várias vantagens. Isso reduziria a quantidade de combustível necessária para ser transportada para bases remotas, removendo o custo das taxas de transporte e o risco para os motoristas. Isso eliminaria a necessidade de geradores para converter óleo diesel em eletricidade, eliminando a necessidade de manutenção do gerador e, como questão de qualidade de vida, o cheiro constante de escapamento de diesel.

Tal sistema não eliminaria a necessidade de todo o combustível diesel, pelo menos por enquanto. A maioria dos veículos militares dos EUA, incluindo a substituição do Humvee da década de 1980, o Joint Light Tactical Vehicle, ainda exigiria combustível diesel real. Veículos futuros, construídos com motores híbridos, podem exigir mais eletricidade e menos combustível, ou até mesmo deixar de usar combustível completamente.

A transmissão de energia baseada em laser viria com alguns problemas inerentes aos lasers. Um caminhão transportando 1.000 galões de diesel chegará ao seu destino com 1.000 galões de diesel. Os lasers, por outro lado, perdem coerência ao longo da distância, então alguma perda de energia seria esperada. O problema piora à medida que o laser passa por fumaça, poeira ou partículas de água. Os retransmissores de drones teriam que ficar um passo à frente do tempo, evitando nuvens e mau tempo. Se o clima ou outros problemas interromperem totalmente a transmissão, o armazenamento de bateria no local poderá fornecer energia até que passe.

A DARPA acredita que o maior desafio está no processo de conversão, da eletricidade para o laser e vice-versa, à medida que a energia salta entre os drones. "Em uma rede multi-hop, a conversão de uma onda de propagação de volta para eletricidade e de volta para onda de propagação em cada nó rapidamente acumula perdas inaceitáveis. Cada uma dessas conversões é relativamente ineficiente e multiplicá-las em uma cadeia é impraticável", disse o anúncio. explica.

A solução, diz Calhoun, "são relés de transmissão de energia eficientes que redirecionam as transmissões de energia óptica enquanto maximizam a qualidade do feixe em cada ponto ao longo do caminho".