Η ιδέα της ηλιακής ενέργειας που βασίζεται στο διάστημα (SBSP) —χρησιμοποιώντας δορυφόρους για τη συλλογή ενέργειας από τον ήλιο και τη «δέσμευση» της σε σημεία συλλογής στη Γη— υπάρχει τουλάχιστον από τα τέλη της δεκαετίας του 1960. Παρά τις τεράστιες δυνατότητές του, το concept δεν έχει κερδίσει επαρκή έλξη λόγω κόστους και τεχνολογικών εμποδίων.
Μπορούν τώρα να λυθούν ορισμένα από αυτά τα προβλήματα; Εάν ναι, το SBSP θα μπορούσε να γίνει ζωτικό μέρος της παγκόσμιας μετάβασης από τα ορυκτά καύσιμα στην πράσινη ενέργεια .
Ήδη συλλέγουμε ενέργεια από τον ήλιο. Συλλέγεται απευθείας μέσω αυτού που γενικά ονομάζουμε ηλιακή ενέργεια . Αυτό περιλαμβάνει διαφορετικές τεχνολογίες όπως φωτοβολταϊκά (PV) και ηλιακή-θερμική ενέργεια . Η ενέργεια του ήλιου συγκεντρώνεται επίσης έμμεσα: η αιολική ενέργεια είναι ένα παράδειγμα αυτού, επειδή τα αεράκια δημιουργούνται από ανομοιόμορφη θέρμανση της ατμόσφαιρας από τον ήλιο.
Αλλά αυτές οι πράσινες μορφές παραγωγής ενέργειας έχουν περιορισμούς. Καταλαμβάνουν πολύ χώρο στη στεριά και περιορίζονται από τη διαθεσιμότητα φωτός και ανέμου. Για παράδειγμα, τα ηλιακά πάρκα δεν συλλέγουν ενέργεια τη νύχτα και συγκεντρώνουν λιγότερη ενέργεια το χειμώνα και τις συννεφιασμένες μέρες.
Τα Φ/Β σε τροχιά δεν θα περιοριστούν από την έναρξη της νύχτας. Ένας δορυφόρος σε γεωστατική τροχιά (GEO) —μια κυκλική τροχιά περίπου 36.000 km πάνω από τη Γη— εκτίθεται στον ήλιο για περισσότερο από το 99% του χρόνου κατά τη διάρκεια ενός ολόκληρου έτους. Αυτό του επιτρέπει να παράγει πράσινη ενέργεια 24/7.
Το GEO είναι ιδανικό για όταν χρειάζεται να σταλεί ενέργεια από το διαστημόπλοιο σε έναν συλλέκτη ενέργειας ή έναν επίγειο σταθμό , επειδή οι δορυφόροι εδώ είναι ακίνητοι σε σχέση με τη Γη. Θεωρείται ότι υπάρχει 100 φορές περισσότερη ηλιακή ενέργεια διαθέσιμη από το GEO, από τις εκτιμώμενες παγκόσμιες απαιτήσεις ενέργειας της ανθρωπότητας μέχρι το 2050.
Η μεταφορά ενέργειας που συλλέγεται στο διάστημα στο έδαφος απαιτεί ασύρματη μετάδοση ισχύος. Η χρήση μικροκυμάτων για αυτό ελαχιστοποιεί την ενέργεια που χάνεται στην ατμόσφαιρα, ακόμη και όταν ο ουρανός είναι συννεφιασμένος. Η δέσμη μικροκυμάτων που στέλνει ο δορυφόρος θα εστιαστεί προς τον επίγειο σταθμό, όπου οι κεραίες μετατρέπουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ξανά σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο επίγειος σταθμός θα πρέπει να έχει διάμετρο 5 km ή περισσότερο σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Ωστόσο, αυτό εξακολουθεί να είναι μικρότερο από τις εκτάσεις γης που απαιτούνται για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας ενέργειας χρησιμοποιώντας ηλιακή ή αιολική ενέργεια.
Πηγή: Techxplor
Μπορούν τώρα να λυθούν ορισμένα από αυτά τα προβλήματα; Εάν ναι, το SBSP θα μπορούσε να γίνει ζωτικό μέρος της παγκόσμιας μετάβασης από τα ορυκτά καύσιμα στην πράσινη ενέργεια .
Ήδη συλλέγουμε ενέργεια από τον ήλιο. Συλλέγεται απευθείας μέσω αυτού που γενικά ονομάζουμε ηλιακή ενέργεια . Αυτό περιλαμβάνει διαφορετικές τεχνολογίες όπως φωτοβολταϊκά (PV) και ηλιακή-θερμική ενέργεια . Η ενέργεια του ήλιου συγκεντρώνεται επίσης έμμεσα: η αιολική ενέργεια είναι ένα παράδειγμα αυτού, επειδή τα αεράκια δημιουργούνται από ανομοιόμορφη θέρμανση της ατμόσφαιρας από τον ήλιο.
Αλλά αυτές οι πράσινες μορφές παραγωγής ενέργειας έχουν περιορισμούς. Καταλαμβάνουν πολύ χώρο στη στεριά και περιορίζονται από τη διαθεσιμότητα φωτός και ανέμου. Για παράδειγμα, τα ηλιακά πάρκα δεν συλλέγουν ενέργεια τη νύχτα και συγκεντρώνουν λιγότερη ενέργεια το χειμώνα και τις συννεφιασμένες μέρες.
Τα Φ/Β σε τροχιά δεν θα περιοριστούν από την έναρξη της νύχτας. Ένας δορυφόρος σε γεωστατική τροχιά (GEO) —μια κυκλική τροχιά περίπου 36.000 km πάνω από τη Γη— εκτίθεται στον ήλιο για περισσότερο από το 99% του χρόνου κατά τη διάρκεια ενός ολόκληρου έτους. Αυτό του επιτρέπει να παράγει πράσινη ενέργεια 24/7.
Το GEO είναι ιδανικό για όταν χρειάζεται να σταλεί ενέργεια από το διαστημόπλοιο σε έναν συλλέκτη ενέργειας ή έναν επίγειο σταθμό , επειδή οι δορυφόροι εδώ είναι ακίνητοι σε σχέση με τη Γη. Θεωρείται ότι υπάρχει 100 φορές περισσότερη ηλιακή ενέργεια διαθέσιμη από το GEO, από τις εκτιμώμενες παγκόσμιες απαιτήσεις ενέργειας της ανθρωπότητας μέχρι το 2050.
Η μεταφορά ενέργειας που συλλέγεται στο διάστημα στο έδαφος απαιτεί ασύρματη μετάδοση ισχύος. Η χρήση μικροκυμάτων για αυτό ελαχιστοποιεί την ενέργεια που χάνεται στην ατμόσφαιρα, ακόμη και όταν ο ουρανός είναι συννεφιασμένος. Η δέσμη μικροκυμάτων που στέλνει ο δορυφόρος θα εστιαστεί προς τον επίγειο σταθμό, όπου οι κεραίες μετατρέπουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ξανά σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο επίγειος σταθμός θα πρέπει να έχει διάμετρο 5 km ή περισσότερο σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Ωστόσο, αυτό εξακολουθεί να είναι μικρότερο από τις εκτάσεις γης που απαιτούνται για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας ενέργειας χρησιμοποιώντας ηλιακή ή αιολική ενέργεια.
Πηγή: Techxplor
