700
Η ασύρματη μεταφορά ηλιακής ενέργειας από διαστημικούς δορυφόρους ίσως γίνει πραγματικότητα σε 20 χρόνια | Shutterstock/andrey_l

Δορυφόρος εκπέμπει για πρώτη φορά ηλιακή ενέργεια στη Γη

Protagon Team Protagon Team 13 Ιουνίου 2023, 07:02
Η ασύρματη μεταφορά ηλιακής ενέργειας από διαστημικούς δορυφόρους ίσως γίνει πραγματικότητα σε 20 χρόνια
|Shutterstock/andrey_l

Δορυφόρος εκπέμπει για πρώτη φορά ηλιακή ενέργεια στη Γη

Protagon Team Protagon Team 13 Ιουνίου 2023, 07:02

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) είναι το ζητούμενο σε μια εποχή όπου το κόστος της ενέργειας μπορεί να ανεβεί σε δυσθεώρητα ύψη, όπως απέδειξε η τιμή της μετά την εισβολή της Ρωσίας στην Ουκρανία. Παράλληλα, ειδικά η ηλιακή ενέργεια είναι και οικολογικά επείγον να αυξηθεί, εις βάρος των βλαβερών για τον πλανήτη ορυκτών και του φυσικού αερίου.

Είναι η πρώτη φορά που ηλιακή ενέργεια συλλέγεται στο Διάστημα και μεταδίδεται στη Γη. Το πείραμα μπορεί να δώσει μια πρώτη ματιά σε έναν νέο τύπο σταθμού παραγωγής ενέργειας – μια ηλιακή συστοιχία που τοποθετείται σε τροχιά, όπου λούζεται συνεχώς από το φως του Ηλιου, ανεξάρτητα από τον καιρό στη Γη ή την ώρα της ημέρας.

Η ενέργεια συγκεντρώθηκε από ένα ηλιακό πάνελ στερεωμένο σε έναν δορυφόρο και μεταδόθηκε μέσω μικροκυμάτων σε έναν δέκτη στον δορυφόρο και από εκεί σε μια ταράτσα εργαστηρίου στην Καλιφόρνια. Μόνο μια ελάχιστη ποσότητα ισχύος –200 μιλιβάτ– εστάλη, αλλά οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα αποτελέσματα σηματοδοτούν μια σημαντική απόδειξη σε επίπεδο αρχής.

Το Ηνωμένο Βασίλειο συγκαταλέγεται μεταξύ πολλών ευρωπαϊκών χωρών που διερευνούν τη σκοπιμότητα κατασκευής ηλιακών σταθμών παραγωγής ενέργειας στο διάστημα. Τον Απρίλιο η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA), της οποίας η Βρετανία είναι μέλος, υπέγραψε συμβάσεις για δύο μελέτες σχετικά με την αξιολόγηση της ιδέας, αναφέρουν οι Times του Λονδίνου.

Οι υποστηρικτές της μεθόδου οραματίζονται δορυφόρους μήκους πολλών χιλιομέτρων, που θα συναρμολογούνται από ρομπότ στο Διάστημα. Θεωρητικά θα μπορούσαν να φέρουν ηλιακούς συλλέκτες που θα φωτίζονται από τον Ηλιο για περισσότερο από το 99% του έτους.

Η ενέργεια θα μπορούσε να μεταφέρεται πίσω στο έδαφος της Γης μέσω ραδιοκυμάτων υψηλής συχνότητας. Μελέτες έχουν προτείνει ότι ένα μόνο εργοστάσιο θα μπορούσε να παραδώσει 2 γιγαβάτ ισχύος στο δίκτυο – ισχύς περίπου συγκρίσιμη με αυτήν ενός πυρηνικού σταθμού.

Η τεχνολογία θα μπορούσε να προσφέρει «μια εναλλακτική επιλογή στην πυρηνική ενέργεια» ισχυρίζεται ο δρ Σάντζεϊ Βιτζεντράν, ο οποίος ηγείται της μελέτης για λογαριασμό της ESA. Την περιγράφει ως «εκπληκτικά ανταγωνιστική» σε σύγκριση με άλλες επιλογές ενέργειας.

Το τελευταίο πείραμα πραγματοποιήθηκε από ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech). Ο στόχος είναι να αναπτυχθούν πάνελ σαν πανιά, που θα μπορούν να ξεδιπλωθούν στο Διάστημα. Από τη μια πλευρά τους τα ηλιακά κύτταρα θα κοιτούν προς τον Ηλιο, ενώ από την άλλη οι ασύρματοι πομποί ενέργειας θα κοιτούν προς τη Γη.

Ο καθηγητής Αλι Χατζιμίρι, του Caltech, ο οποίος ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας, λέει: «Μέσα από τα πειράματα που έχουμε εκτελέσει μέχρι στιγμής, λάβαμε επιβεβαίωση ότι το MAPLE [συντομογραφία του Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment, –Συστοιχία Μικροκυμάτων για Πείραμα Μεταφοράς Ισχύος σε Χαμηλή Τροχιά–, το όνομα της τεχνολογίας εκπομπής] μπορεί να μεταδώσει επιτυχώς ισχύ σε δέκτες στο Διάστημα».

«Καταφέραμε επίσης να προγραμματίσουμε τη συστοιχία να κατευθύνει την ενέργειά της προς τη Γη, την οποία εντοπίσαμε εδώ στο Caltech. Το είχαμε, φυσικά, δοκιμάσει στη Γη, αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι μπορεί να επιβιώσει του ταξιδιού στο Διάστημα και να λειτουργήσει εκεί» λέει ο Χατζιμίρι, και συμπληρώνει: «Από όσο γνωρίζουμε, κανείς δεν έχει αποδείξει ποτέ τη δυνατότητα ασύρματης μεταφοράς ενέργειας στο Διάστημα. Αυτή είναι η πρώτη φορά».

Το πρότζεκτ έχει χρηματοδοτηθεί από τον Ντόναλντ Μπρεν, έναν 91χρονο δισεκατομμυριούχο ο οποίος λέει ότι έμαθε για πρώτη φορά για τις δυνατότητες μεταφοράς ηλιακής ενέργειας από το Διάστημα ως νεαρός άνδρας, όταν διάβασε για αυτό στο περιοδικό Popular Science. Ο Μπρεν έχει ξοδέψει περισσότερα από 90 εκατ. ευρώ για το έργο.

Μια έκθεση που δημοσιεύθηκε από την εταιρεία συμβούλων μηχανικών Φρέιζερ-Νας έχει εκτιμήσει ότι ένας πρώτος σταθμός ηλιακής ενέργειας με βάση στο Διάστημα θα μπορούσε να είναι online μέχρι τη δεκαετία του 2040, με κόστος περίπου 18,5 δισ. ευρώ, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας και της ανάπτυξης. Μετά από αυτό η εταιρεία εκτιμά ότι κάθε επιπλέον δορυφόρος θα μπορούσε να κοστίσει περίπου 6 δισ. ευρώ.

Σύμφωνα με την εκτίμηση, οι δορυφόροι θα παρέχουν ισχύ κόστους 58 ευρώ ανά μεγαβατώρα – κόστος σε γενικές γραμμές αντίστοιχο άλλων ανανεώσιμων πηγών. Αντιστοίχως, ο πυρηνικός σταθμός Σάιζγουελ-C των 3,2 γιγαβάτ, που κατασκευάζεται στο Σάφολκ της Βρετανίας, εκτιμάται ότι θα κοστίσει 24-35 δισ. ευρώ, και θα είναι σε θέση να παράγει ηλεκτρική ενέργεια για έξι εκατομμύρια σπίτια, επί έως και 60 χρόνια.

Ο καθηγητής Χάρι Ατγουότερ, ένας από τους κύριους ερευνητές του πρότζεκτ του Caltech, ισχυρίζεται ότι «η επίδειξη ασύρματης μεταφοράς ενέργειας στο Διάστημα με χρήση ελαφρών δομών είναι ένα σημαντικό βήμα προς τη διαστημική ηλιακή ενέργεια».

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News

Διαβάστε ακόμη...

Διαβάστε ακόμη...