Съживяват се идеи за соларни централи в Космоса

Съживяват се идеи за соларни централи в Космоса

© NASA



Може да звучи като научна фантастика - гигантски слънчеви електроцентрали в Космоса, които излъчват огромни количества енергия към Земята - но в последните години учените правят сериозни стъпки да превърнат идеята в реалност.


Концепцията е разработена за пръв път от руския учен Константин Циолковски през 20-те години на миналия век и почти век по-късно Европейската космическа агенция (ESA) се опитва да финансира такива проекти, като прогнозира, че първият индустриален ресурс, който ще получим от Космоса, ще е генерирана и излъчвана към Земята енергия.


През годините са предлагани много подходи към технологията за слънчеви електроцентрали в Космоса - от огледални сателити до микровълнови лъчи и лазерни технологии. Към днешна дата са реализирани само някои подсистеми, но се предлагат все повече решения за краткосрочен и средносрочен план.




През последните години технологиите за възобновяема енергия се развиха драстично, с подобрена ефективност и по-ниски разходи. Но една основна бариера пред тяхното усвояване е фактът, че те не осигуряват постоянно снабдяване с енергия. Вятърните и слънчевите ферми произвеждат енергия само когато духа вятър или грее слънце, а и човечеството се нуждае от начин за съхранение на големи количества енергия, преди да може да премине изцяло към възобновяеми източници.


Възможен начин да се заобиколят тези проблеми би било да се генерира слънчева енергия в Космоса, обясняват Аманда Хюз и Стефаниа Солдини от Факултета по аерокосмическо инженерство на Университета в Ливърпул в The Conversation.


Концепция за слънчева електроцентрала в Космоса, наречена Integrated Symmetrical Concentrator SPS

© NASA

Концепция за слънчева електроцентрала в Космоса, наречена Integrated Symmetrical Concentrator SPS


Космическа слънчева електроцентрала би могла да се върти около Слънцето 24 часа в денонощието. Земната атмосфера също поглъща и отразява част от слънчевата светлина, така че соларните клетки над атмосферата ще получават повече слънчева светлина и ще произвеждат повече енергия.


Едно от ключовите предизвикателства е как да се съберат, изстрелят и разгърнат в Космоса такива големи структури. Една слънчева електроцентрала може да има площ 10 кв. км - използването на леки материали ще бъде от решаващо значение, тъй като най-големият разход ще бъде за изстрелването на станцията в Космоса.


Едно предложено решение е да се създаде рояк от хиляди по-малки спътници, които ще се обединят и конфигурират, за да образуват един голям слънчев генератор. През 2017 г. изследователи от Калифорнийския технологичен институт излязоха с проекти за модулна електроцентрала, състояща се от хиляди свръхлеки соларни клетки. Те също така демонстрираха прототип на соларни панели с тегло само 280 грама на кв.м.


Съживяват се идеи за соларни централи в Космоса

© ESA


Новите технологии в производството като 3D принитрането също могат да намерят приложение в подобен проект. Университетът в Ливърпул изследва нови техники за отпечатване на свръхлеки соларни клетки върху слънчеви платна. Слънчевото платно е сгъваема, лека и силно отразяваща мембрана, способна да овладее ефекта на радиационното налягане на Слънцето, за да задвижи космически кораб без никакво гориво. Проучванията как да се вградят соларни клетки в структурите на слънчевите платна ще помогнат на създаването и придвижването на подобни елекротроцентрали в орбита.


Тези централи в бъдеще могат да бъдат произвеждани и разполагани от Международната космическа станция (МКС) или от бъдещата станция, която ще обикаля около Луната. Такива устройства всъщност биха могли да помогнат за осигуряването на енергия на Луната.


Друго голямо предизвикателство ще бъде връщането на генерираната енергия обратно на Земята. Планът е да се преобразува електричеството от слънчевите клетки в енергийни вълни и да се използват електромагнитни полета, които да предават вълните към антена на земната повърхност. След това антената ще преобразува вълните обратно в електричество. Учени от Японската агенция за аерокосмически изследвания вече са разработили проекти и са демонстрирали орбитална система, която трябва да може да направи това.


Целта е слънчевите електроцентрали в Космоса да станат реалност през следващите десетилетия. Учени в Китай вече са проектирали система, наречена Omega, която би трябвало да заработи до 2050 г. Тази система трябва да може да доставя 2GW мощност в земната мрежа при пикова производителност. За да произведете толкова много енергия със слънчеви панели на Земята, ще ви трябват повече от шест милиона от тях.


По-малки сателити за слънчева енергия като тези, предназначени за захранване на бази и роувъри на Луната, могат да заработят още по-рано.


Всичко, което трябва да знаете за:

Ключови думи към статията:

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. ОK