S novim tehnologijama ideja gradnje solarne elektrane koja bi se nalazila u orbiti Zemlje postaje nam sve bliža, no i dalje predstoji nekoliko velikih prepreka.
Velika Britanija pionir ideje
Vlada Velike Britanije navodno razmatra prijedlog vrijedan 16 milijardi funti za izgradnju solarne elektrane u svemiru. Svemirska solarna energija jedna je od tehnologija koja se nalazi u vladinom Net Zero Innovation Portfoliou.
Gradnja solarne elektrane u svemiru tako je istaknuta kao jedno od potencijalno rješenje koje bi omogućilo Velikoj Britaniji da do 2050. godine postigne svoj dugoročni cilj dobivanja cjelokupne nacionalne energije iz obnovljivih izvora.
Međutim kako bi radila solarna elektrana u svemiru? Koje su prednosti i nedostaci ove tehnologije?
Elektrana u svemiru
Iako sama ideja nije nova, nedavni tehnološki napredak učinio je ovu perspektivu potencijalno ostvarivom. Napredak uključuje razvoj laganih solarnih ćelija, bežični prijenos energije i napredak u svemirskoj robotici.
Sustav solarne energije u svemiru uključivao bi satelit solarne energije – ogromnu letjelicu opremljenu solarnim pločama. Ovi paneli generiraju električnu energiju, koja se zatim bežično prenosi na Zemlju putem visokofrekventnih radio valova. Uzemljena antena potom bi se koristila za pretvaranje radio valova u električnu energiju, koja se zatim isporučuje u električnu mrežu.
Najveća prednost solarne elektrane u svemiru jest što bi se ona – za razliku od zemaljskih – nalazila na Suncu svih 24 sata u danu. S obzirom na to da se predviđa da će globalna potražnja za energijom porasti za gotovo 50% do 2050. godine, svemirska solarna energija mogla bi biti ključna za zadovoljavanje rastuće potražnje u svjetskom energetskom sektoru i rješavanje globalnog porasta temperature.
Najveći izazovi
Jedan veliki izazov – težina solarnih panela – uspješno je riješen razvojem ultra-lakih solarnih ćelija.
Svemirska solarna elektrana temelji se na modularnom dizajnu, gdje veliki broj solarnih modula sastavljaju roboti u orbiti. Prijenos svih ovih elemenata u svemir težak je, skup i utjecat će na okoliš. Točnije, sastavljanje čak i jedne solarne elektrane iziskivat će mnogobrojna lansiranja raketa.
To je, dakako, problem jer se svemirske rakete trenutno ne mogu ponovno koristiti, iako tvrtke poput Space X rade na tome da to promijene. Mogućnost ponovnog korištenja sustava za lansiranje značajno bi smanjila ukupnu cijenu solarne energije u svemiru.
Nakon gradnje nove prepreke
Čak i ako uspijemo izgraditi solarnu elektranu u svemiru, njezin rad se suočava i s nekoliko praktičnih izazova. Prije svega solarne ploče mogu se oštetiti svemirskim otpadom. Nadalje, ploče u svemiru nisu zaštićene Zemljinom atmosferom. Izloženost intenzivnijem sunčevom zračenju znači da će se degradirati brže od onih na Zemlji, što će smanjiti snagu koju mogu proizvesti.
Tu je, dakako, i najveći izazov od svih – pitanje učinkovitost bežičnog prijenosa energije. Prijenos energije na velike udaljenosti — u ovom slučaju od solarnog satelita u svemiru do Zemlje — zahtjevan je zadatak. Na temelju trenutne tehnologije, samo bi mali dio prikupljene sunčeve energije stigao do Zemlje.
U tijeku prva testiranja koncepta
Američki Space Solar Power Project trenutno razvija visokoučinkovite solarne ćelije kao i sustav pretvorbe i prijenosa optimiziran za korištenje u svemiru.
U međuvremenu je i Kina objavila napredak na svojoj svemirskoj solarnoj energetskoj stanici Bishan, te da je cilj da sustav bude funkcionalan do 2035. godine.
U Ujedinjenom Kraljevstvu razvoj solarne energije u svemiru vrijedan 17 milijardi funti smatra se održivim konceptom na temelju nedavnog izvješća Frazer-Nash Consultancyja. Očekuje se da će projekt započeti s malim pokusima, što će dovesti do operativne solarne elektrane oko 2040. godine.
Britanski koncept predviđa satelit promjera 1.7 km te težak čak oko 2000 tona. Zemaljska antena također bi zauzimala puno prostora – otprilike 6.7 km s 13 km. Ovaj satelit bi isporučio 2GW energije u UK. Iako je ovo značajna količina energije, riječ je tek o malom doprinosu proizvodnom kapacitetu UK-a koji trenutno iznosi oko 76 GW.
Budućnost energije
Uz iznimno visoke početne troškove i spor povrat ulaganja, projekti solarnih elektrana trebat će značajne državne poticaje i ulaganja privatnih poduzeća. Međutim – kako tehnologija bude napredovala – troškovi lansiranja i proizvodnje u svemir će se stalno smanjivati.
Ostaje tek vidjeti jesu li solarne elektrane u svemiru budućnost čovječanstva ili ta ‘titula’ pripada nekom od drugih izvora energije koji se u mnogočemu čine obećavajući.
Unatoč izazovima, svemirska solarna energija preteča je uzbudljivih mogućnosti istraživanja i razvoja.
Solarna aktivnost i geomagnetno polje Zemlje
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
