Revista Attos
Volúmen #22, ago/2006
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Sistema Mundial de Transmisión de Energía Eléctrica Inalámbrica
Por Nikola Tesla


Publicado en la revista Telegraph and Telephone Age en su volumen del 16 de octubre de 1927

La transmisión de potencia sin alambres no es una teoría o una mera posibilidad, como le parece a la mayoría de la gente, sino un hecho demostrado por mí en experimentos que he llevado a cabo por años. Tampoco la idea se me presentó de repente, sino que fue el resultado de un muy lento y gradual desarrollo y una lógica consecuencia de mis investigaciones las cuales fueron ávidamente llevadas a cabo en 1893 cuando le dí al mundo la primera muestra de mi sistema de transmisión inalámbrica de energía para todos los propósitos. En varias lecturas demostrativas ante sociedades científicas durante los precedentes tres años, mostré que no era necesario utilizar dos alambres en la transmisión de energía eléctrica, sino que uno solo podía ser utilizado igualmente bien. Mis experimentos con corrientes de altas frecuencias fueron los primeros en realizarse públicamente y atrajeron los mas keenest intereses en vista de las posibilidades que abrían y del carácter llamativo de los fenómenos. Pocos de los expertos familiarizados con dispositivos actualizados apreciarán la dificultad de mi tarea teniendo que usar los aparatos elementales que entonces tenía a mi disposición, debido a que se tenían que hacer ajustes precisos en resonancia con cada experimento.

Habiendo encontrado que era práctica la transmisión de energía a lo largo de un solo conductor sin retorno se me ocurrió que posiblemente inclusive ese único alambre podría ser omitido y usar en lugar de eso a la Tierra para transportar la energía desde el transmisor al receptor.

El Dinamo de alta frecuencia y la “Bobina Tesla”

Obviamente, las corrientes [eléctricas] que era utilizadas ordinariamente en las diferentes artes e industrias no eran adecuadas y tuve que diseñar generadores y transformadores especiales para lograr los impulsos de la calidad requerida.

Primero. Perfeccioné dinamos de alta frecuencia los cuales fueron de dos tipos. Uno con una excitación de campo de corriente directa y el otro en el cual el magneto era energizado por corrientes alternas de diferente fase, produciendo un campo magnético rotativo. Ambos han encontrado uso junto con mi sistema de transmisión inalámbrica. En la primera máquina que exhibí obtuve una eficiencia de 90 por ciento pero era necesario hacerla funcionar en hidrógeno o aire enrarecido para minimizar las prohibitivas pérdidas por presión del viento y el ensordecedor ruido.

Para poder resolver las limitaciones inherentes a tales máquinas concentré entonces mis esfuerzos en la perfección de un peculiar transformador consistente en varios circuitos ajustados en relación inductiva los cuales recibían la energía primaria de descargas oscilatorias provenientes de condensadores. Este aparato, originalmente identificado con mi nombre y considerado por los líderes científicos como mi mejor logro, es ahora usado en todos los transmisores y receptores inalámbricos a través del mundo. Me ha ayudado a obtener corrientes de cualquier frecuencia deseada, fuerza y volumen electromotriz, y a producir una gran variedad de efectos eléctricos, químicos, térmicos y lumínicos, y otros como rayos Roentgen y catódicos de intensidades trascendentes. Lo he empleado en mis investigaciones de la constitución de la materia y la radioactividad publicadas desde 1896 hasta 1898 en la revista Electrical Review en donde se demostró, antes del descubrimiento del Radio por Madame Sklodowska y Pierre Curie, que la radioactividad es una propiedad común de la materia y que tales cuerpos emiten pequeñas partículas de diferentes tamaños y a grandes velocidades. Un punto de vista que fue recibido con incredulidad pero finalmente reconocido como verdad. Se le han dado innumerables usos y ha probado ser una verdadera lámpara de Aladino en las manos de otros.

Mientras pienso en mis primeras bobinas, las cuales no eran mas que juguetes científicos, los desarrollos subsecuentes me parecen como un sueño.

El “Transmisor Magnificador” y la Resonancia de la Tierra

Aún cuando estaba convencido desde el principio de que al final tendría éxito, no fue sino a través de un lento mejoramiento que logré hacer evolucionar lo que se llamó el Transmisor Magnificador y obtuve evidencia convincente de la posibilidad de la transmisión inalámbrica de potencia en una vasta escala para todos los propósitos industriales.

El principal descubrimiento, el cual me satisfizo mucho por la practicabilidad de mi plan, fue hecho en 1899 en Colorado Springs, donde llevé a cabo pruebas con un generador de mil quinientos kilowatts de capacidad y me dí cuenta que bajo ciertas condiciones la corriente era capaz de pasar a través del globo entero y regresar desde las antípodas a su origen sin disminución de su fuerza. Fue un resultado tan increíble que la revelación al principio casi me aturde. En un instante ví que con aparatos apropiadamente organizados en estaciones receptoras y transmisoras, la potencia en cantidades virtualmente ilimitadas podría ser transportada a través de la Tierra a cualquier distancia, limitada solo por las dimensiones físicas del globo, y con una eficiencia tan alta como el noventa y nueve y medio por ciento.

El modo de propagación de las corrientes de mi transmisor a través del globo terrestre es muy extraordinario considerando la expansión de la electrificación en la superficie. La onda comienza con una velocidad teóricamente infinita, reduciendo su velocidad al principio muy rápidamente y luego mas lentamente hasta que la distancia es aproximadamente de seis mil millas, cuando entonces procede a la velocidad de la luz. De ahí nuevamente incrementa su velocidad, lentamente al principio, y luego mas rápidamente, alcanzando la antípoda con velocidad aproximadamente infinita. La ley del movimiento puede ser expresada diciendo que las ondas en la superficie terrestre se desplazan en intervalos iguales de tiempo sobre areas iguales, pero debe ser entendido que la corriente penetra hondo en la Tierra y los efectos producidos en los receptores son los mismos como si el flujo completo fuera confinado a los ejes de la Tierra uniendo el transmisor con la antípoda. La velocidad promedio sobre la superficie es aproximadamente 471,200 kilómetros por segundo (57 por ciento mas alta que la de las llamadas ondas de Hertz, las cuales se propagarían a la velocidad de la luz, si acaso existieran). La misma constante fue encontrada por el notado astrónomo americano Cap. J. T. T. See en sus matemáticas investigaciones de las partículas mas pequeñas del eter a las cuales apropiadamente designa con el nombre de “eterones”. Pero mientras a la luz de su teoría esta velocidad es una realidad física, la expansión de las corrientes en la superficie terrestre es mas parecida al pasaje de la sombra de la luna sobre el globo.

Será difícil para la mayoría de la gente enfrascada en tareas prácticas el medir o inclusive el formarse una adecuada idea de la intensidad de la inspiración y fuerza que desplegué en esa parte de mi trabajo el cual ha pasado a la historia. Tengo todas las razones para considerarme uno de los hombres mas afortunados, ya que incesantemente experimenté un sentimiento de satisfacción sin palabras porque mi sistema alternante fuera empleado universalmente en la transmisión y distribución del calor, luz y potencia y porque también mi sistema de transmisión inalámbrica, en todas sus características esenciales, sea utilizado para transportar inteligencia. Pero mis pioneros esfuerzos en este último campo están todavía ampliamente malentendidos.

Transmisión de Onda Corta y “Transmisión de Haz”

Nada ilustra esto mejor que las recientes demostraciones de un número de expertos con ondas muy cortas, quienes han creado la impresión de que la potencia eventualmente será transmitida por esos medios. En realidad, experimentos de esta clase son la misma negación de la posibilidad de la transmisión económica de energía. He investigado este asunto especial experimentalmente durante un gran número de años, usando a veces ondas tan cortas como un milímetro, y he encontrado a estas inadecuadas para tal propósito, sin mencionar que su producción es inseparable de un gran desperdicio.

Para poder asegurar buenos resultados por este método sería necesario emplear radiaciones de una longitud de onda incomparablemente menor a las dimensiones del reflector, tal como el calor radiante, luz, o rayos infrarojos o ultravioletas. A pesar de mis repetidas explicaciones, los expertos no parecen entender que ninguna concentración de energía, como la que obtuve con mi sistema de transmisión de potencia, puede y nunca podrá ser alcanzada a través de instrumentar reflectores ya que al transmitir energía de esta manera el receptor puede recolectar solo una cantidad proporcional al area expuesta a los rayos, mientras que con mi sistema recoge la energía de un inmenso recipiente en una cantidad mucho mas grande.

Consideraciones similares son aplicables a la transmisión direccional de ondas cortas reflejadas o haces. Si pudiéramos producir económicamente vibraciones eléctricas de una frecuencia que se aproximara a la de las ondas radiantes de calor, al igual que reflectores eficientes sin dispersión apreciable, y prevenir la absorción, entonces tal modo de transmitir energía podría ser de gran importancia. Pero los intentos de alcanzar este propósito con relativas bajas frecuencias seguro probarán ser inútiles. Hace mas de veinticinco años mis esfuerzos de transmitir grandes cantidades de energía a través de la atmósfera resultaron en el desarrollo de un invento de gran promisoriedad, el cual desde entonces ha sido llamado el “Rayo de la Muerte”, y se le ha atribuído al Dr. Grindell Mathews, un ingenioso y hábil electricista inglés. La idea básica fue la de convertir el aire en un medio conductivo por medio de radiaciones ionizantes y transportar corrientes de alto voltaje a lo largo de la ruta de los rayos. Los experimentos, elaborados a gran escala, mostraron que con presiones de muchos millones de voltios se podían proyectar virtualmente ilimitadas cantidades de energía a una pequeña distancia, como de unos cientos de pies, lo cual podría ser satisfactorio si el proceso fuera mas económico y los aparatos menos costosos. Desde esa vez he hecho importantes mejoras y he descubierto un nuevo principio que puede ser exitosamente aplicado sin dificultad para varios propósitos de paz y de guerra.

Si he entendido los reportes correctamente, en la “transmisión de un haz” con ondas de unos cuantos metros de longitud, un circuito oscilador, consistente de un conductor vertical derecho, se coloca en la linea focal de una superficie parabólica sobre la que se colocan muchos alambres paralelos derechos secundarios al conductor primario. Ahora bien, esta disposición es enteramente errónea y ante toda evidencia ineficiente, ya que el sistema secundario no opera a la manera de un reflector parabólico sino que solamente produce un eco confuso. El arreglo correcto requeriría conductores primarios y secundarios situados en dos planos paralelos verticales separados por una distancia igual a un cuarto de la longitud de onda. Pero inclusive en esta mejor forma tal transmisor puede solamente ser de un dudoso valor práctico. Los dos trenes de ondas detrás del sistema reflejante, o mejor dicho que hace eco, no se neutralizan completamente y existe una considerable disipación lateral. La energía del sistema primario disminuye con el cuadrado de la distancia, y siendo esto cierto también para el secundario, la ondas útiles de este último sufren una disminución de energía en proporción a la cuarta potencia de su longitud. Eso significa que solo puede ser utilizada una onda muy corta la cual, mas aún, no puede ser modificada y es difícil de regular. Uno debe ser muy corto de vista para no darse cuenta que se pueden obtener mejores resultados si se invierte todo el capital en un sistema unidireccional de diseño apropiado ya que la energía [final] disponible se incrementa mucho mas rápidamente que el costo de la planta. Aún suponiendo que el arreglo de haz trabajara con perfección ideal, continuaría siendo inferior, debido a que la esperada energía radiante se produce a un costo menor con el sistema unidireccional, el cual tiene la ventaja adicional de que puede ser adaptado a cualquier longitud de onda, es igualmente efectivo en dos direcciones y por lo tanto de una mayor ganancia económica. Así que palpablemente malo es este esquema, que me he perdido tratando de entender como pudo pasar es escrutinio de expertos competentes tales como el Dr. W. L. Austin y John Stone Stone.

El Sistema Mundial

Desde que comencé la construcción de la primera planta de energía en 1899 me he referido a ella repetidamente y a los planes que anteriormente había hecho a través de medios como la revista Electrical Review, la Electrical World, la Electrical Experimenter, la Science and Invention, y otros periódicos, sobresaliendo la Century Magazine de junio de 1990 a la cual contribuí con un largo artículo acerca del “Problema de Incrementar la Energía Humana”, pero ciertos hechos aún así deben ser dichos. En primer lugar la diferencia fundamental entre el sistema de transmisión como se practica actualmente y el que espero inaugurar es que el transmisor actual emite energía en todas direcciones, mientras que en el sistema que he desarrollado solo la fuerza [voltaje] se manda a todos los puntos de la Tierra, mientras que la energía misma viaja en rutas definidas y predeterminadas. Quizás la característica mas maravillosa es que la energía viaja principalmente a lo largo de una linea ortodrómica, es decir, la distancia mas corta entre dos puntos sobre la superficie del globo, y alcanza al receptor sin la mas mínima dispersión, de modo que una cantidad incomparablemente mayor es recolectada de lo que es posible con las radiaciones. He proporcionado así los medios perfectos para transmitir potencia en cualquier dirección deseada mucho mas económicamente y sin ninguna limitante cualitativa o cuantitativa como necesariamente lo involucraría el uso de reflectores.

Otra distinción es que mi sistema está basado enteramente en resonancia, mientras que en la práctica actual la resonancia se usa principalmente en amplificación por medio de dispositivos auxiliares consistentes en varias formas de tubos al vacío los cuales han sido llevados a una perfección sobresaliente. Los cimientos de su uso fueron puestos por Sir William Crooks, quien descubrió en 1876 que un conductor altamente calentado emite partículas electrificadas. En 1882 un joven electricista francés, de nombre Vissiere, observó que una corriente se desprende del filamento de una lámpara incandescente e hizo mediciones cuidadosas con bulbos especialmente preparados, algunos de los cuales tuve la oportunidad de presenciar en Ivry-sur-Seine, un suburbio de Paris, en aquel entonces. Pero este fenómeno no encontró aplicación en las artes hasta que en 1892 produje un tubo detector al vacío superior en sensibilidad a cualquier otra forma de la cual tenga yo conocimiento. Se ha alcanzado un progreso sorprendente desde entonces, pero el empleo de detectores y amplificadores modernos al vacío es un impedimento para avanzar en la dirección correcta y la mayoría de los problemas experimentados en la transmisión de ondas se deben a esta causa. Hasta hace bastantemente reciente las ondas transmitidas sufrían de falta de uniformidad en su longitud, haciendo imposible una sintonización precisa. Este defecto ha sido en una medida remediado por medio de control usando cristales de cuarzo, y ahora, por primera vez, es posible hacer importantes refinamientos para mejorar el servicio.

El proceso electromecánico para producir oscilaciones isocrónicas es uno de mis primeros inventos y lo he utilizado en muchas formas con gran éxito. Su aplicación a la operación de plantas existentes asegura importantes ventajas, pero a pesar de esta u otras mejoras, un cambio en los aparatos presentes y en el método de transmisión se convierte cada día en algo mas imperativo y por esta razón estoy ansioso de retomar la presentación de mi “Sistema Mundial” con novedosos transmisores de gran efectividad y receptores de simplicidad elemental. En mi aparato, el isocronismo es tan perfecto que la sintonización es a tal grado precisa que en la transmisión de voz, imágenes u operaciones similares, la frecuencia o longitud de onda varía solo a través de un rango diminuto el cual no necesita ser mayor a una centésima de un uno por ciento, si así se desea. La estática y todas las otras interferencias son completamente eliminadas y el servicio no se afecta por el clima, los cambios de temporada o diarios de ninguna clase. El sistema demuestra ser particularmente útil en Telefonía y Telegrafía Inalámbrica Mundial debido a que la corriente desde el transmisor puede ser sostenida virtualmente constante mientras el control se lleva a cabo por medio de un simple micrófono sin los elaborados medios empleados ahora. Cualquier cantidad razonable de mensajes simultáneos sin interferencia de unos con otros es ahora práctico y una velocidad de muchas miles de palabras por minuto puede ser alcanzada en transmisiones telegráficas. Los mismos principios son aplicables a la operación a través de alambres y cables. En 1903 les propuse a las compañías Western Union y a la Postal Telegraph tal transmisión multiplex para sus lineas pero no recibí ninguna invitación principalmente debido a que el volumen de sus negocios no necesitaba un incremento tan grande de capacidad de trabajo. En una fecha posterior mis mejoras fueron presentadas como “Inalámbrica Cableada”, un nombre bastante inapropiado en tanto que las ondas radiadas de un alambre se pierden completamente y no tienen efecto en el receptor.

Mis planes para una planta de potencia han sido desarrollados hasta el punto de la aplicación, pero todavía no puedo decir cuando comenzaré el trabajo activo. No hay dificultades en el camino como las que se me presentaron al principio, ya que en aquel tiempo estaba yo solo, pero ahora muchos están convencidos de que mi proyecto es racional y práctico. No necesito decir que estoy haciendo mi mejor esfuerzo por darle al mundo lo mejor de mí y mi mas importante trabajo tan pronto como sea posible y libre de toda falla y error. Tengo vistos un número de lugares que parecen adecuados para este propósito pero mi mas cálido anhelo es poder transmitir potencia desde las cataratas del Niágara, donde el primer triunfo con mi sistema de corriente alterna fue alcanzado.

Uno de los mas importantes usos de la energía inalámbrica será sin duda la propulsión de máquinas voladoras a las cuales la energía se les puede fácilmente suministrar sin ninguna conexión a tierra, aún cuando el flujo de las corrientes está confinado a la Tierra y el campo electromagnético es creado en la atmósfera que la circunda. Si los conductores o circuitos apropiadamente sintonizados y apropiadamente posicionados son transportados por el avión, la energía será drenada hacia estos circuitos con mucho de la misma forma que un fluído pasa a través de un hoyo creado en el contenedor. Con una planta industrial de gran capacidad la suficiente potencia puede ser derivada en esta forma para propulsar cualquier clase de máquina aerea. Esto siempre lo he considerado como la mejor forma y solución permanente a los problemas de volar. No se requerirá combustible de ninguna clase debido a que la propulsión será lograda con ligeros motores eléctricos operados a gran velocidad. Sin embargo, anticipando un progreso lento, estoy desarrollando un tipo novedoso de máquina voladora la cual parece bien adaptada para satisfacer la necesidad presente de un seguro, pequeño y compacto “vehículo volador” capaz de elevarse y descender verticalmente.

La televisión, como yo la concebí en 1893, será otra valuable y oportuna aplicación. En aquel entonces adelanté la idea de que la formación de una clara imagen mental de objetos externos está acompañada por un acto reflejo en la retina haciendo posible leer los pensamientos e inclusive de proyectar las imágenes concebidas en una pantalla y hacerlas visibles a una audiencia. Esto sería de inestimable consecuencia en todas las relaciones humanas pero la idea no puede ser realizada hasta que se haya encontrado la forma de desnudar la retina. Reflecciones continuadas sobre este asunto me condujeron a hacer evolucionar aparatos para transmitir instantáneamente visión verdadera sin ningún componente móvil, y en 1900 ya había yo solucionado tres de los problemas que se me presentaron, lo cuales fueron: individualizar y aislar un muy alto número de canales o “nervios”; llevar hasta el aparato receptor energía en cantidad suficiente, y hacer la visión de imágenes en movimiento independiente de la distancia. Eventualmente también espero resolver los problemas de la celda de selenio por medio de un dispositivo diferente.

Estoy muy interesado, sin embargo, en la perfección de las transmisiones las cuales se llevan a cabo ahora con aparatos inadecuados y en base a un plan comercial deficiente. Los transmisores tienen que ser ampliamente mejorados y los receptores simplificados y en la distribución de la energía inalámbrica para todos los propósitos el precedente establecido por las compañías de telégrafos, teléfonos, y de electricidad, debe ser continuado, ya que aunque los medios sean diferentes, el servicio es del mismo carácter. La invención técnica es solo arquitectura y los expertos deben llegar a las mismas conclusiones a las que llegué hace mucho tiempo. Tarde o temprano mi sistema de potencia tendrá que ser adoptado en su totalidad y por cuanto a mi concierne es bueno tal y como está. Si alguna vez fuera yo asaltado por la duda del último éxito la desecharía recordando las palabras de ese gran filósofo, Lord Kelvin, quien después de atestiguar algunos de mis experimentos me dijo con lágrimas en los ojos: “Estoy seguro que lo lograrás”.




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