Päikeseenergia tootmine kosmoses: kas on võimalik projekti või unistada liiga palju?

Elanike arv planeedil Maa suureneb igal aastal ja see põhjustab energiavajaduse kasvu samal määral. Rakendatakse üha säästvamaid energiatootmise vorme, tagades, et see protsess ei tekita tulevikus keskkonnale probleeme.

Ehkki hüdroelektrijaamad, geotermilised, tuule- ja päikeseenergiajaamad on puhtad ja tõhusad võimalused, on mõlemal neist piirangud. Kõiki jõgesid ei saa muuta suurteks reservuaarideks, nii nagu planeedi konkreetsed piirkonnad suudavad kasutada tuule või pinnatemperatuuri kasutavaid lahendusi.

Päikeseenergia saamine on suhteliselt lihtne, kuid paneelide efektiivsus varieerub sõltuvalt päikesest. See teeb ühe ekvaatori joonel asuva plaadi võimeliseks tootma rohkem energiat kui teine ​​Kanadas asuv plaat. Paneelide kosmosesse viimisega suureneks tõhusus dramaatiliselt, sest päike ei looda kunagi sinna - ja see võimalus ei tundu olevat reaalsusest nii kaugel.

Orbitaaltaimed

Päikesepaneelide paigutamist energiatootmise ruumi on arutatud alates 1970. aastatest, kuid lepingu korraldus ja maksumus panid projekti alati unistuseks. Tehnoloogia areng, mis tegi võimalikuks väikeste satelliitide masstootmise ja rakettide taaskasutamise, on viinud selle lahenduse uuesti kaalumiseni.

Kosmosest elektrienergia hankimise ja edastamise ideid on palju, kuid põhimõtteliselt kaaluvad nad kõik tuhandete geosünkroonsele orbiidile paigutatud satelliitide kasutamist. Osa neist vastutaks päikesevalguse koondamise ja suunamise eest kosmoses veel olevatele paneelidele, mis toota elektrit ja muundavad selle madala intensiivsusega mikrolaineteks, mis edastatakse seejärel maapinna suurtele ümmargustele vastuvõtjatele.

Ehkki see kõlab väga arenenud, on sel viisil toiteks kasutatav tehnoloogia suhteliselt lihtne. Seda kinnitas NASA teadlane John Mankins, kes sai 2011. aastal raha kosmoseelektrijaama kontseptsiooni üksikasjalikuks muutmiseks. Tema jaoks on suured takistused esialgne investeering ja lahenduse tegelik vajadus hetkel.

Sellise lahenduse juurutamine ei ole kõige suurem. Mankinsi, aga ka teiste teadlaste hinnangul võiks 5 miljardi dollari väärtuses kosmosejaama tööle panna. Kui võrrelda seda Hiinas Kolme kurgu tammile kulutatud 28 miljardi dollariga või Watts Baari tuumaenergiakompleksile kulunud 4, 7 miljardiga, mille valmimine võttis aega 43 aastat, näeme mis pole midagi ebareaalset.

Selle uue lahenduse üks suurimaid väljakutseid on Solareni tegevjuhi Gary Spinarki sõnul tingimuste loomine energiatootmise kulude katmiseks, mis vastavad muudele võimalustele.

Solaren ja energia tulevik

Ettevõte juba toodab ja müüb elektrienergiat California osariigis, kuid selle peamine eesmärk on elektritootmise alustamine kosmoses. Investoriläbirääkimised ja patendi registreerimine on juba tehtud ning Spinark loodab mõnda investorit veenda panema 250 MW katsejaama, mis loodetakse paigaldada 2023. aastaks.

See kasutuselevõtt langeb ühte kõige olulisematest punktidest, kui räägime rakettidest, milleks on kaal. Nii palju kui stardikulud on viimasel ajal drastiliselt vähenenud, loeb iga nael, kui tahame seadmed orbiidile viia. Seetõttu soovib USA mereväe uurimislabori insener Paul Jaffe päikesevalguse vastuvõtu- ja jõuülekande moodulite suurust optimeerida.

Ehkki on võimalus laskuda varustust korduvkasutatava raketiga, koostatakse plaanid traditsiooniliste sõidukite kasutamise põhjal. Ja ikkagi oleks kogu struktuuri mobiliseerimiseks vaja mõnda vabastamist.

Surmatähe algus?

Jaffe sõnul on süsteemi kohta kõige sagedamini küsitav küsimus: kas see kiir ei jõua lindude ja lennukite juurde? Tema sõnul pole probleemi, sest sama sagedust kasutataks ka meie mobiiltelefonides. Lisaks on sellel teemal mitu määrust, mis takistavad antenni muutumist surmakiireks.

Lahenduse kriitikud, sealhulgas Tesla kuulus tegevjuht Elon Musk, ütlevad, et energia muundamise protsess muudab lõppkulud liiga kõrgeks. Kuid Jaffe usub, et olemasolevast tehnoloogiast piisab, et süsteem üles ehitada ja töötada koos realistlike väärtustega.

NASA Mankinsi jaoks on see lahendus, mis peaks saama rohkem riiklikke investeeringuid, sest maailma rahvaarvu kasvades ei ole praeguste lahenduste abil süsinikuheidet võimalik vähendada. Puhta energia tootmine on hädavajalik, et inimeste agressioon ei kahjustaks loodust pöördumatult.

***

Kas teate Mega Curioso uudiskirja? Igal nädalal valmistame eksklusiivset sisu selle suure maailma suurimate uudishimude ja veidrate asjade armastajatele! Registreerige oma e-posti aadress ja ärge jätke seda võimalust ühendust võtmiseks!