Amiről Tesla még csak álmodott, ma már valóság: kilométereken át szállítottak áramot a levegőben

Tesla 1902-ben felépítette híres Wardenclyffe-tornyát Long Islanden azzal a céllal, hogy egy vezeték nélküli energiaellátó rendszert hozzon létre. Bár Tesla víziója akkor nem valósult meg (a torony sosem lett teljesen üzemképes, majd anyagi okokból lebontották), az ötlet tovább élt. Ma, a 21. században ugyan még mindig vezetékeken keresztül kapjuk az áramot a legtöbb eszközünkbe, ugyanakkor az utóbbi években látványos előrelépések történtek a vezeték nélküli energiaátvitel terén.

2025 májusában az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának kutatásokért felelős részlege (DARPA) egy

új rekordot állított fel a vezeték nélküli energia továbbításában.

New Mexico államban egy kísérlet során több mint 800 watt (W) teljesítményt sugároztak át 8,6 kilométeres távolságra, mintegy 30 másodpercen át egy célpontba fókuszált lézersugár segítségével. Összehasonlításképp: korábban a legjobb eredmény kb. 230 W volt 1,7 km-en. A mostani siker így messze túlszárnyalta az eddigi kísérleteket – a projekt vezetője, Paul Jaffe szerint ezzel

kétséget kizáróan lesöpörtek minden korábbi hasonló próbálkozást a távolság és teljesítmény terén.

Hogyan működik a vezeték nélküli energiaátvitel?

A vezeték nélküli energia továbbításának többféle módszere létezik, attól függően, hogy mekkora távolságot kell áthidalni és milyen teljesítményt szeretnénk átvinni.

Rövid távon, néhány centiméteres skálán már mindennap használjuk az induktív töltést: okostelefonok töltőpadjai vagy az elektromos fogkefe töltője indukciós tekercsek segítségével, mágneses mezőn keresztül viszik át az energiát. Ezeknél a megoldásoknál a hatótávolság nagyon kicsi (gyakorlatilag hozzá kell érinteni a készüléket a töltőhöz), de a kényelmi előny nyilvánvaló – nem kell kábelt csatlakoztatni.

Közepes távolságokon – néhány métertől néhány tíz méterig – más elv szükséges. Itt már elektromágneses sugárzást használhatunk az energia hordozására. Két fő irányzat létezik:

• Mikrohullámú/rádiófrekvenciás továbbítás: Ilyenkor az energia mikrohullámú sugarak formájában terjed. Előnye, hogy a mikrohullámok viszonylag kevésbé érzékenyek az időjárásra (pl. köd, felhők) – a légkör viszonylag jól átengedi őket. Hátránya viszont, hogy a hosszú hullámhossz miatt a sugarat nehezebb erősen fókuszálni: nagyon nagy antennák kellenek, hogy a hullámokat egy szűk nyalábba rendezve nagy távolságra is hatékonyan célba juttassuk.

• Infravörös/optikai lézeres továbbítás: Itt lézersugárrá alakítják az elektromos energiát és fénysugár formájában juttatják el a távoli vevőhöz. Az infravörös lézerek hullámhossza sokkal rövidebb, mint a mikrohullámoké, így sokkal szűkebb sugárnyaláb is létrehozható – minimális szóródással, ideális esetben szinte egyenesen a célpontba. Emiatt kisebb berendezésekkel is megoldható a továbbítás: nincs szükség óriási antennákra, elég egy jó minőségű lézerrendszer és optika. A hátrány, hogy az időjárás erősen befolyásolja: köd, felhő, eső jelentősen csökkentheti vagy szétszórhatja a lézerenergiát.

Mindkét módszernél közös, hogy a távoli (befogadó) oldalon egy vevőegység alakítja vissza az érkező sugárzott energiát elektromos árammá. Rövidebb távú (pl. szobán belüli) alkalmazásoknál a vevő tipikusan egy antenna (mikrohullám esetén) vagy egy napelem-cella (lézer esetén). A DARPA kísérletben például egy speciális, hordó alakú vevőt használtak: a lézersugár egy parabola tükrön csapódott be, ami szétterítette a fényt és a belső falra szerelt tucatnyi fotovoltaikus cellára irányította azt.

#DARPA has broken the record for transmitting energy #wirelessly, with 800 watts of power delivered over eight kilometers away. Their whole project was accomplished within three months. https://t.co/h4Pj7yMBcU pic.twitter.com/bKKw58J9Ml https://twitter.com/hashtag/DARPA?src=hash&ref_src=twsrc%5Etfw

— IEEE Spectrum (@IEEESpectrum) July 24, 2025

Ezek a cellák alakították át a sugárzott lézerfényt használható elektromos energiává: mindez lényegében egy

lézerre optimalizált napelemnek fogható fel.

"Fényből font áramhálózat"

A vezeték nélküli energiaátvitel terén az utóbbi években egyre-másra születnek az érdekes kísérleti eredmények. A már említett DARPA program most zárta le az első fázisát ezzel a 800 wattos, 8,6 km-es demonstrációval. A program következő fázisaiban még ambiciózusabb célokat tűztek ki: szeretnék több lépcsőben, reléállomásokon keresztül továbbítani az energiát, illetve függőlegesen, a magaslégkörbe is feljuttatni a sugarat.

A reléállomásegy olyan berendezés, amely egy jelet vagy adatot fogad, majd továbbít egy másik helyre, gyakran egy másik frekvencián vagy erősebb jelként.

A végső, harmadik fázisban pedig a tervek szerint hagyományos repülőgépekre telepített lézeres relékkel oldanák meg, hogy akár 10 kW teljesítményt is továbbíthassanak akár 200 km távolságra. Ez gyakorlatilag egy

a levegőben összeálló elektromos hálózatot jelentene,

amely képes például egy katasztrófa sújtotta terület energiaellátását biztosítani ott, ahol se áramvezeték, se üzemanyag-utánpótlás (a dízelgenerátorok működéséhez) nem érhető el könnyen. Ahogy Jaffe megfogalmazta, a cél egy olyan „fényből font áramhálózat” létrehozása, amellyel azonnal eljuttatható az energia onnan, ahol bőségesen rendelkezésre áll oda, ahol szükség van rá.

Nem csak a DARPA foglalkozik ezzel a területtel. Több startup és kutatócsoport is dolgozik a vezeték nélküli energia nagy távolságú továbbításán. Az Egyesült Királyságban például a Space Solar nevű cég azon kísérletezik,

hogyan lehetne űrbe telepített napelemes erőművekből lézersugarakkal energiát küldeni a Földre.

Hasonló célokat tűzött ki az amerikai Aetherflux startup is, amely jelentős befektetéseket vonzott a közelmúltban – céljuk egy kisebb műholdflotta felbocsátása, amely napenergiát gyűjt odafenn, és infravörös lézerekkel sugározza le a Földre. Az elképzelés lényege: az űrben a Nap energiája éjjel-nappal rendelkezésre áll, így ha sikerül hatékonyan továbbítani, az akár egy új, folyamatos - zsinóráram szerű - energiaforrást jelenthetne a Földön. Természetesen ez a technológia még kísérleti stádiumban van, de néhány részsiker már történt – például 2023-ban a Caltech kutatói egy kis méretű kísérleti műholdról mikrohullámokkal juttattak le parányi mennyiségű energiát egy földi vevőhöz (ez volt az első olyan eset, hogy űrből sikerült energiát továbbítani a Földre).

Érdemes azt is megjegyezni, hogy a közepes távolságú, de már gyakorlati alkalmazások terén is vannak sikerek. Az izraeli Wi-Charge cég például infravörös lézeres töltőket fejleszt beltéri használatra. Rendszerük képes kb. 10 méteres távolságból néhány száz milliwattnyi (néhány tized watt) teljesítményt biztonságosan célba juttatni, amivel apróbb eszközöket folyamatosan tölthet. Ez nem tűnik soknak – egy okostelefon gyors töltéséhez például legalább 5-10 watt kellene –, de elegendő például szenzorok, okosotthon-eszközök, kis fogyasztású kijelzők vagy okos zárak energiaellátására a nap 24 órájában, ahelyett hogy elemeket kellene bennük cserélni. A Wi-Charge már több valós alkalmazást is bemutatott: például egy bevásárlóközpontban a digitális reklámtáblákat látták el ilyen vezeték nélküli táplálással, illetve szállodákban okos ajtózárakat, hogy ne kelljen elemet cserélni bennük.

Nincs többé "hol a töltő" kérdés

A vezeték nélküli energiaátvitel rengeteg izgalmas felhasználási lehetőséget rejt magában, ha a technológia kiforr és biztonságossá válik. Néhány példa, hogy hol forradalmasíthatja a mindennapokat:

Kábelmentes otthonok: Képzeljünk el egy nappalit, ahol a tévé, a lámpák, a hangszórók mind vezeték nélkül kapják az áramot a szoba sarkában lévő adóegységtől. Nem lennének kilógó vezetékek, konnektorok – az eszközeinket egyszerűen oda tesszük a szobában, ahol használni akarjuk, és azok folyamatosan kapják az energiát. Ez részben már elkezdődött: léteznek vezeték nélküli telefontöltők, sőt olyan prototípusok is, amik szoba méretűek (pl. a Xiaomi egy koncepciója, ami a szoba bármely pontján tölt egy telefont néhány wattal). Bár ezek a rendszerek jelenleg korlátozott teljesítményűek, a jövőben akár nagyobb háztartási gépekhez is kialakulhatnak szabványok.

Elektromos járművek töltése menet közben: Az elektromos autók egyik hátránya ma a töltési idő és a hatótáv. Képzeljük el, hogy az autópályán haladva folyamatosan töltene az autónk, így gyakorlatilag megállás nélkül juthatnánk el a célunkhoz. Erre a célra kísérleteznek induktív töltésű utak kiépítésével. 2024-ben Svédoszrágban átadták (kísérleti jelleggel) egy olyan útszakaszt, ahol már menet közben tölthetik magukat az elektromos gépjárművek. Ha ezek beválnak, a jövő autópályáin akár folyamatos energiaátadás valósulhat meg az útfelületből a járművekbe – ezzel csökkenne az akkumulátor méretigénye és az útközbeni megállások száma is.

Drónok és repülő eszközök folyamatos üzemidővel: A kis méretű pilóta nélküli repülők (drónok) üzemidejét ma az akkumulátorok erősen korlátozzák. A vezeték nélküli energiaátvitellel azonban akár folyamatosan a levegőben tarthatók lennének. Ezt már demonstrálták is: 2012-ben a LaserMotive és a Lockheed Martin egy tesztben lézersugárral töltötte egy Stalker típusú drón akkumulátorát, amely így 48 órán át folyamatosan repült a levegőben. Hasonló módon elképzelhető, hogy nagy magasságban keringő drónok reléállomásként funkcionáljanak, és lézerrel továbbítsák az energiát a felszínre vagy más repülő eszközökre – azaz légi energia-infrastruktúra épülhet ki. A DARPA programjának is része egy ilyen koncepció: magasban cirkáló drónok adják tovább egymásnak a lézer energiáját, míg eljut a célterületre.

Távoli vagy nehezen elérhető helyek energiaellátása: Gondoljunk olyan helyekre, mint egy sivatagi expedíciós tábor, egy szigetcsoport világítótornyai, magashegységi meteorológiai állomások vagy épp katasztrófa sújtotta területek. Jelenleg sokszor dízelgenerátorokra vagy drága akkumulátorokra vannak utalva, mert egyéb más áram-infrastruktúra nincs ott. Vezeték nélküli továbbítással viszont a távolból lehetne energiát küldeni nekik.

Türelemre azért még szükség van

Bármilyen ígéretes is a technológia, jelenleg számos akadályt kell leküzdeni, mielőtt a vezeték nélküli energiaátvitel széles körben elterjedhet.

Hatékonyság: Ahogy korábban említettük, a hatásfok jelenleg meglehetősen alacsony a nagy távolságú rendszereknél. A sugárzott energia jó része elvész a levegőben (abszorpció vagy szóródás miatt), illetve a konverziós veszteségek is jelentősek (lézer előállítása, majd visszaalakítás elektromossággá). Ez nem csak pazarlás, de gazdasági és környezeti szempontból is probléma – senki sem szeretné, ha az áramtermelés energiájának fele-harmada elvész útközben. A DARPA mostani kísérletében például mindössze kb. 20% hatásfokkal sikerült a lézer energiáját villamos energiává visszaalakítani a túloldalon.

Biztonság: Nem hagyható figyelmen kívül, hogy egy erős energia-sugárzás – legyen az mikrohullám vagy lézer – egészségügyi veszélyeket rejthet. A mikrohullámú sugarak nagy teljesítményen élő szöveteket melegíthetnek (gondoljunk a mikrohullámú sütőre, ami pár száz wattal főzi meg az ételt). Természetesen a távolsági átvitelnél a sugár általában szűk nyaláb, tehát nem szóródik szét, de garantálni kell, hogy ne kerüljön útjába sem ember, sem állat, vagy ha igen, az átvitel azonnal leálljon.

Szabályozás és engedélyezés: A vezeték nélküli energiaátvitel széleskörű alkalmazásához új szabványokra és jogi keretre is szükség lesz. Frekvenciasávokat kell kijelölni a mikrohullámú átvitelhez, hogy ne zavarják a kommunikációs rendszereket. A lézeres átvitelhez légtér-engedélyek kellenek, hiszen akár repülők útját is keresztezheti egy földről égbe irányzott erős lézersugár. Az is kérdés, hogy a lakosság mennyire fogadja majd bizalommal ezt a technológiát – sokan tartanak a "sugárzástól" (gondoljunk a mobilhálózatok vagy a Wi-Fi kapcsán felmerülő aggodalmakra). Elengedhetetlen lesz átláthatóan kommunikálni a kockázatokat és biztonsági megoldásokat, hogy elnyerjék a közvélemény támogatását.

Infrastruktúra és költségek: Egy teljes vezeték nélküli energia-hálózat kiépítése hatalmas beruházást igényelne. Bár megspórolhatjuk a vezetékek és kábelek telepítését, cserébe drága lézerrendszereket, antennákat, vevőállomásokat kell telepíteni. Kérdés, hogy gazdaságilag megéri-e bizonyos esetekben. Valószínű, hogy a technológia először ott terjed el, ahol a hagyományos megoldások túl drágák vagy lehetetlenek: például űrbeli napenergiánál, katonai alkalmazásoknál, vagy olyan terepen, ahol kábel fektetése szinte kivitelezhetetlen (dzsungelek, óceánszigetek stb.). A hétköznapi városi környezetben viszont a már meglévő elektromos hálózat olcsósága és megbízhatósága miatt nehezebb indokolni a váltást – hacsak a vezeték nélküli megoldás nem kínál valami plusz kényelmet vagy funkciót (pl. mozgó járművek töltése, eszközök szabad mozgatása).

A technológia jövője: sci-fi-ből valóság?

A vezeték nélküli energiaátvitel fejlődése izgalmas szakaszban van. Bár a végső cél elérése még rengeteg mérnöki innovációt igényel, de a legfrissebb eredmények azt bizonyítják, hogy nem lehetetlen és a következő évtizedekben radikális változásokra lehet számítani. A nagy kutatóprogramok megmutatták, hogy műszakilag lehetséges nagyobb teljesítményeket is továbbítani jelentős távolságokra. A feladat most az, hogy

ezt a technológiát megfelelőn felskálázzák és finomítsák.

Képzeljük el, hogy 20-30 év múlva egy fesztivál közepén nem aggregátorok duruzsolnak, hanem egy közeli naperőműből mikrohullámon kapják a színpadok a hangosításhoz szükséges áramot. Vagy hogy a vidéki házunk tetején lévő vevőantenna fogja a közeli szélerőműparkból érkező energiát, és így nincs szükség villanyoszlopokra a mezőn át. Ezek ma még talán merész elképzelések, de a technológiai trendek sokszor meglepően gyorsan válnak valóra.

Tesla egykori álma tehát újra napirenden van: a kérdés már nem az, hogy lehetséges-e, hanem az, hogy mikor és milyen formában válik széles körben is alkalmazhatóvá a vezeték nélküli energiaátvitel.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images