Tecnologia de transmissão óptica bate recordes e promete revolucionar fornecimento de energia a longa distância

Uma série de testes realizados no Novo México marcou um avanço histórico na transmissão de energia sem fio por feixe óptico. O programa Persistent Optical Wireless Energy Relay (POWER), liderado pela DARPA (Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA), estabeleceu novos recordes ao transmitir mais de 800 watts de potência a uma distância de 8,6 quilômetros, durante uma janela de 30 segundos. No total, durante a campanha de testes, mais de um megajoule de energia foi transferido.

“Sem sombra de dúvidas, nós aniquilamos todos os recordes previamente divulgados em demonstrações de transmissão óptica de energia, tanto em potência quanto em distância”, afirmou entusiasmado Paul Jaffe, gerente do programa POWER.

Quebra de recordes anteriores

Até então, os melhores resultados conhecidos envolviam a transmissão de 230 watts a 1,7 quilômetros por 25 segundos, e uma quantidade menor (não revelada) de energia a 3,7 quilômetros. O feito do POWER eleva a fasquia para aplicações práticas da tecnologia, principalmente em cenários onde a logística de transporte de combustível ou baterias é complexa, lenta ou perigosa, como em zonas de combate ou áreas atingidas por desastres naturais.

Como funciona a tecnologia

Os testes, batizados de PRAD (POWER Receiver Array Demo), foram realizados no High Energy Laser Systems Test Facility (HELSTF), localizado no White Sands Missile Range do Exército dos EUA. Participaram do projeto entidades governamentais e empresas privadas, como o U.S. Naval Research Laboratory, Teravec Technologies (responsável pelo design do receptor), Packet Digital e o Rochester Institute of Technology.

O segredo do sucesso está no novo design do receptor. O feixe de laser entra por uma abertura central compacta, evitando praticamente qualquer perda de luz. Dentro do receptor, o feixe atinge um espelho parabólico, que reflete a luz sobre dezenas de células fotovoltaicas dispostas em volta da estrutura. Essas células convertem a energia óptica em energia elétrica utilizável.

Apesar de o foco do experimento ter sido comprovar a viabilidade técnica da transmissão a longa distância, os testes chegaram a medir mais de 20% de eficiência na conversão da energia óptica em energia elétrica em distâncias mais curtas. Segundo Jaffe, “foi feita uma série de concessões para acelerar o desenvolvimento do receptor, que ficou pronto em cerca de três meses.”

Outro desafio superado pelo PRAD foi o fator atmosférico. Durante os testes, tanto o transmissor quanto o receptor estavam posicionados no solo, obrigando o feixe a atravessar a parte mais densa da atmosfera terrestre — um obstáculo que torna o feito ainda mais impressionante. “É muito mais fácil enviar um feixe de energia direto para cima ou para baixo em relação ao solo, porque há muito menos atmosfera para atravessar”, explicou Jaffe. “No PRAD, quisemos testar sob o máximo impacto dos efeitos atmosféricos.”

Aplicações militares e civis

A DARPA vê a tecnologia como crucial para operações militares, onde o acesso confiável à energia pode significar a diferença entre o sucesso e o fracasso de missões. O objetivo do POWER é permitir o envio instantâneo de energia de locais onde ela pode ser gerada com facilidade até zonas remotas ou perigosas, sem depender de linhas de abastecimento ou transporte físico de combustível.

A tecnologia também é considerada escalável para níveis ainda maiores de potência e pode ser integrada em diversas plataformas, como drones (UAVs), ampliando significativamente as capacidades operacionais em campo.

Próximos passos

Com o sucesso do PRAD, o programa POWER reduziu significativamente os riscos associados a um dos principais elementos para viabilizar a transmissão de energia óptica em longa distância. O projeto agora entra em sua Fase 2, que pretende demonstrar os benefícios de sistemas de relés integrados e transmissão vertical de energia.

Para impulsionar a inovação, a DARPA realizará, em 29 de maio de 2025, um Industry Day voltado a promover parcerias entre pesquisadores e empresas, além de fornecer informações sobre oportunidades de participação em futuras chamadas de pesquisa e desenvolvimento. O prazo para inscrição no evento vai até 21 de maio.

Popcorn à moda “Real Genius”

Para celebrar o marco histórico, a equipe do POWER utilizou parte da energia transferida durante o PRAD para estourar pipoca — uma homenagem divertida à clássica cena do filme “Real Genius”, em que um feixe de laser gigantesco estoura toneladas de milho.

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