How Wireless Energy From Space Could Power Everything | Ali Hajimiri | TED

Traductor: Lucia Biz Revisor: Sebastian Betti

Energy and data are the major currencies of our lives today.

La energía y la información son la moneda de hoy en día.

Over the last couple of decades,

Durante las últimas décadas,

we've seen data going from being wired to becoming wireless.

vimos el paso de la información con cables a la inalámbrica.

And this has helped democratize access to information.

Y esto ayudó a democratizar el acceso a la información.

Can we do the same thing with energy?

¿Podemos hacer lo mismo con la energía?

Can we send energy when we want,

¿Podemos enviar energía cuándo queramos,

where we want and as much as we want

dónde queramos y la cantidad que queramos,

and in the process, eliminate the last wire?

eliminando, en el proceso, los últimos cables?

If we could do this, the possibilities would be endless.

Si pudiéramos, las posibilidades serían infinitas.

From Earth to space.

Desde la Tierra al espacio.

Me gustaría contarles sobre nuestro sueño de transferencia energética inalámbrica.

I'd like to tell you about our dream of wireless energy transfer today.

It starts with something we are all familiar with -- waves.

Comienza con algo que todos conocemos: las ondas.

So waves are very essential to our lives.

Las ondas son esenciales en nuestras vidas.

You can hear this talk because of acoustic waves.

Pueden escuchar esta charla gracias a las ondas acústicas.

You can see this talk

Pueden ver esta charla gracias a unas ondas electromagnéticas

because of a certain kind of electromagnetic waves, called light.

llamadas Luz.

And the odds are, if you're watching it on the internet,

Y lo más probable es que, si lo están viendo por internet,

you're using some sort of wireless connectivity

estén usando una conectividad inalámbrica

que depende de ondas inalámbricas de radiofrecuencia.

that relies on wireless and RF waves.

If you have two waves that have the same frequency

Si hay dos ondas con la misma frecuencia, que suben y bajan,

and are going up and down

and they come together at some point in space,

y se unen en algún punto en el espacio,

they will add and make a wave that's twice the height

se unirán para formar una onda que sea el doble de altura,

but carries four times the energy.

y que lleva el cuádruple de energía.

Now, if the same two waves come together at some other place in space,

Ahora bien, si esas dos ondas se unen en algún lugar en el espacio,

but one is running half a period late,

pero una va más lento que la otra,

they cancel

se cancelan

and you get very little energy, practically no energy.

y se obtiene poca energía, prácticamente nada de energía.

This is the basis for a process that has been known for a long time.

Esta es la base de un proceso que se conoce hace tiempo

It's called interference.

y se denomina Interferencia.

The idea here is that if you go and sit at the edge of a pond

La idea es que, si vas y te sientas en el borde de un estanque

and take both hands and put them in the water

y pones las dos manos en el agua moviéndolas de arriba a abajo,

and move them up and down, each hand makes a wave.

cada mano forma una onda.

But because of the interaction of these waves,

Pero debido a la interacción de esas ondas,

there will be some directions where you get more energy

van a haber direcciones que resulten en más energía

and there are some directions that you will get less.

y otras que resulten en menos energía.

Can we make it go only in one direction?

¿Podemos hacer que vayan en una sola dirección?

Bueno, necesitamos más manos.

Well, you need more hands.

And they have to go perfectly synchronized.

Y tienen que moverse en perfecta sincronía.

But if you do that,

Pero si lo logras,

what happens is that most of your energy starts traveling straight down.

la mayor parte de tu energía comienza a viajar para abajo.

Now, this is a remarkable thing

Ahora bien, esto es algo extraordinario

because if you think about each one of those little hands,

porque si pensás en cada una de esas manos pequeñas,

cada una de esas pequeñas fuentes,

each one of those little sources,

they would send energy all over the place.

mandarían energía para todos lados.

But when they work together,

Pero cuando trabajan juntas,

the result is that the energy is going mostly in one direction.

la energía se dirige mayormente en una dirección.

Now, if the timing was the reason for this happening,

Si la sincronización fue la razón de este suceso,

maybe we can play with it.

podemos jugar con eso.

Maybe we can mess with it and see what happens.

Tal vez podemos ir probando y ver qué pasa.

So what if each one of these sources

¿Qué pasaría si cada fuente se atrasa un poco respecto a la que tiene al lado?

goes a little bit after the one next to it?

So in that case,

En ese caso,

what happens is that these waves start going in different directions,

las ondas comienzan a ir en direcciones diferentes,

and you can change that direction

la cual se puede modificar

purely by controlling timing and nothing else.

simplemente controlando la sincronización y nada más.

Now, this makes it possible to change this direction

Esto hace posible cambiar la dirección

without any mechanical movement.

sin ningún movimiento mecánico.

So it can be almost instantaneous.

O sea que puede ser casi instantáneo.

You can go even further.

Podemos ir aún más lejos.

Podemos pensar en crear una lupa.

You can think about creating a magnifying glass.

A focusing system,

Un sistema de enfoque que permita enviar energía,

where you can actually send the energy,

most of it, close to 90 percent of it, in one focal point.

no del todo, pero cerca de un 90%, a un punto focalizado.

But again, since you're controlling the timing,

Pero ya que estamos controlando la sincronización,

you can create different focal points, and you can send it to them.

podemos crear distintos puntos focalizados para enviarles la energía.

And this is the basis for wireless energy transfer.

Esta es la base de la transferencia de energía inalámbrica.

It's as if you have an army of ants

Es como si tuviéramos un ejército de hormigas

que trabajan perfectamente sincronizadas.

that are working in perfect synchronization.

And each one of them contributes a little bit of energy.

Cada una de ellas contribuye con un poco de energía.

But as a whole, they send it to the right place.

Pero entre todas, la envían al lugar correcto.

Now,

Ahora bien,

obviously here, timing is everything, like life and comedy.

obviamente la sincronización es todo, como la vida y la comedia.

(Laughter)

(Risas)

So we’ve taken this concept,

Por lo que adoptamos este concepto

and we've built these electronic chips, integrated circuits,

y construimos unos chips electrónicos, unos circuitos integrados,

that each one of them generates a little bit of power.

que cada uno genera un poco de energía.

But again, as a group, they are designed to work in perfect synchronization

Pero de nuevo, como grupo, están diseñados para trabajar en perfecta sincronía

and drive these little antennas that transmit the energy.

y dirigir unas antenas pequeñas que transmiten la energía.

Now this army of ants, or army of antennas,

Ahora bien, este ejército de hormigas, o ejército de antenas,

trabaja en conjunto para crear unos puntos focalizados de energía.

is working together to create those focal points of energy.

Y lo que les mostraré a continuación

And what I will show you next

is some examples of how that actually operates.

son ejemplos de cómo funcionan realmente.

So what you have here, for example,

Lo que hay aquí, por ejemplo,

is a generator unit that's sending power wirelessly to the two receivers.

es un generador que le manda energía a dos receptores de forma inalámbrica.

And here the point is to see how well-defined these focal points are.

El objetivo es ver qué tan definidos están los puntos focalizados.

That LED panel basically is receiving that power and showing it.

Básicamente, la luz LED del panel recibe la energía y la muestra.

So you can see energy is going only where it needs to go and nowhere else.

Por lo que se ve que la energía solo va a donde es necesario y nada más.

You can take this and put one of these generators

Se pueden ubicar estos generadores

on the ceiling of your conference room or your living room

en el techo de una sala de conferencias, en el living

and transmit energy to various devices that need energy.

para transmitir energía a varios dispositivos que la necesiten.

Now this generator on the ceiling is going to power a light bulb.

El generador del techo va a encender una lamparita.

Now, as we move the light bulb,

Al mover la lamparita,

what happens is that you see

verán que no hay energía en la ubicación nueva,

that there's no energy in the new location,

but the system finds it, tracks it

pero el sistema la busca, la rastrea

and sends it to the new location.

y envía la energía al nuevo lugar.

And you can see that it dynamically tracks it back and forth.

Y se puede ver que la rastrea dinámicamente de un lado a otro.

You can use this to send energy to one light bulb

Así se puede enviar energía a una lamparita

or to the next one or to both of them at the same time.

o a la siguiente, o a ambas al mismo tiempo.

Now you can use something like this, for example, to power a drone.

Se puede usar algo así para encender a un dron, por ejemplo.

This is a battery-less drone

Sería un dron sin batería

that's being purely powered by that generator

que funciona gracias a un generador que está abajo mirando hacia arriba.

facing up from the bottom.

And it can also use the same tracking approach to track the drone.

Y se puede usar el mismo sistema de rastreo para localizar al dron.

So now that we know that we can send energy wirelessly,

Ahora que sabemos que podemos enviar energía inalámbricamente,

the question is, how far can we go?

la pregunta es: ¿Qué tan lejos podemos llegar?

Really, how far can we go?

Literalmente, ¿qué tan lejos podemos llegar?

Could we put photovoltaics in space,

¿Podríamos poner módulos fotovoltaicos en el espacio,

solar panels in space,

poner paneles solares en el espacio,

and collect the energy and send that wirelessly to Earth?

para acumular energía y enviarla inalámbricamente a la Tierra?

This is not a new idea.

Esta no es una idea nueva.

The first time it was mentioned,

La primera vez que se mencionó

it was in a short science-fiction story by Isaac Asimov from 1941.

fue en un cuento corto de ciencia ficción de Isaac Asimov en 1941.

And what I love about this story is that

Lo que me encanta de ese cuento

it's about a self-conscious robot.

es que se trata de un robot consiente de sí mismo.

And the humans describing this idea to the self-conscious robot,

Los humanos le describen esta idea al robot con consciencia

after which the robot says,

y él responde:

"Do you expect me to believe such a far-fetched, crazy notion?

“¿Esperan que crea una noción tan loca y rebuscada?

What do you take me for?"

¿Por quién me toman?”

The first question almost always asked is that,

La primera pregunta que suele surgir es:

“Why do you want to put your solar panels in space?

“¿Por qué querrían poner paneles solares en el espacio?

Why don’t you put them up in the desert and be done with it?” Right?

¿Por qué no los ponen en el desierto y listo?”

A few reasons.

Por algunas razones.

First is that in space you get about eight times more energy

Primero, del espacio se acumula casi 8 veces más de energía

because you don't have day and night,

porque no existe el día y la noche,

you don't have clouds, you don't have seasons,

no hay nubes, no existen las estaciones del año,

y no se cuenta con la absorción de la atmósfera.

and you don't have the atmospheric absorption.

Also, now that you have this ability to send energy where you want

Además, teniendo la habilidad de enviar energía a donde quieras

and when you want dynamically,

y cuando quieras activamente,

you can imagine that you have dispatchable power.

se podría decir que hay energía gestionable.

On top of that,

Por sobre todo, es una fuente que siempre está disponible.

it's an always-available power.

This can be used for a place, for example,

Esto se puede usar en un lugar, por ejemplo,

let's say an island hit by a hurricane

una isla arrasada por un huracán donde no hay electricidad.

where there’s no power.

Or a city in war zone

O en una ciudad en zona de guerra,

where the power infrastructure is being constantly attacked.

donde la infraestructura eléctrica se ve atacada a diario.

You can think about using this to send power

Se podría implementar esto para enviar energía

to a remote village in sub-Saharan Africa

a lugares recónditos de África subsahariana

where there is no infrastructure for power transmission.

donde no hay infraestructuras eléctricas.

And that way democratize the access to energy.

Y así democratizar el acceso a la energía.

Or send it somewhere above the Arctic circle.

También enviarla más allá del círculo polar ártico.

So all of these things are great.

Todas estas ideas son geniales.

But the question is,

Pero la pregunta es:

if it has been known for such a long time and it's such a great thing,

si es algo tan bueno que se conoce hace tanto tiempo,

why hasn't it been done so far?

¿por qué no se llevó a cabo?

The main reason is that the way it has been envisioned before,

La razón principal es la visión que se tenía antes,

they've been thinking about it as a big elephant.

se lo veía como un elefante enorme.

Si piensan poner paneles solares grandes en el espacio,

If you're thinking about putting big solar panels in space,

collecting the power, generating a lot of energy,

que recauden energía, que generen mucha energía,

and then putting it into a massive parabolic dish antenna

para después pasarla por una antena parabólica gigante,

and sending it to a fixed location on Earth.

y enviarla a un lugar específico de la Tierra.

Sending things to space is expensive.

Enviar cosas al especio es caro.

You pay dollars -- and that's plural -- per gram.

Se pagan dólares, sí, en plural, por gramo.

The other problem is that even if you could afford it,

Otro problema es que, aunque se pueda pagar,

assembly of something like this in space

armar algo así en el espacio

is still beyond the capabilities that we have today.

sigue estando fuera de lo que somos capaces hoy en día.

So we came up with a very different approach

Por eso, se nos ocurrió abordarlo de otra forma

where we took our generators

en la que agarramos nuestros generadores

and turned them into flexible, fabric-like structures.

y lo convertimos en estructuras flexibles y similares a la tela.

We are utilizing the amazing power of electronics,

Estamos usando el gran potencial de la electrónica,

integrated electronics and flexible electronics,

de los circuitos integrados y también los flexibles,

to make this very lightweight, flexible, fabric-like structures

para crear una estructura liviana, flexible, parecida a la tela

that you can roll and pack.

que se pueda enrollar y guardar.

And this allows you to have these satellites packed for launch

Esto permitiría equipar los satélites

and deployed in space,

y enviarlos al espacio,

where each one of these units

con una medida individual de varios metros de lado.

would be about several tens of meters on the side.

And then you can pack a whole bunch of them

Después se pueden agrupar varios de ellos

and create a constellation of them

para crear una constelación que vuele en el espacio

that flies in space

and forms your power station to send green energy to Earth.

y forme la estación que mandará energía limpia a la Tierra.

This will be flying in formation around the Earth.

Esta estación se formaría volando alrededor de la Tierra.

Obviously, this is not the size of the planet

Obviamente, este no es el tamaño del planeta

because we're talking about a kilometer across for the whole whole constellation

porque hablamos de un kilómetro a través de la constelación entera

and the planet is a little bit larger than a kilometer.

y el planeta es un poco más grande que un kilómetro.

We've been developing, as a proof of concept,

Estamos desarrollando, para fundamentar el concepto,

technology demonstrator,

una tecnología demostrativa

and this is called Maple,

que llamamos “Maple”

which demonstrates the power of flexible structures

y que demuestra la capacidad de las estructuras flexibles

and electronic circuitry

y los circuitos electrónicos

to generate and transmit power in space.

para generar y transmitir energía del espacio.

We integrated that with two other technology demonstrators

Unimos eso con otras dos tecnologías demostrativas

for deployable structures and photovoltaics

de estructuras desplegables y fotovoltaicas,

that were developed by three teams,

desarrollada por 3 equipos

led by myself and two of my colleagues.

liderados por mí y dos de mis colegas.

And we integrated into a satellite that was launched recently.

Pudimos integrar esto a un satélite que despegó hace poco.

And the purpose of this experiment

El objetivo de este experimento es demostrar la transferencia de energía,

has been to demonstrate the power transfer,

wireless power transfer in space.

inalámbrica por supuesto, en el espacio.

Now that brings me back to the promise of wireless energy transfer

Con esto retomo la premisa de la transferencia inalámbrica de energía

and what it could mean for us.

y lo que significaría para nosotros.

I believe this technology is too compelling to go away.

Considero que esta tecnología es muy convincente para desaparecer.

And I believe it's bound to appear in our lives in one form or another.

Y creo que aparecerá en nuestras vidas de una forma u otra.

And that is something to look forward to.

Eso es algo que debemos esperar con ansias.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)