مسابقه تولید برق از انرژی خورشیدی در فضا

در جدیدترین پروژه استفاده از انرژی خورشیدی در فضا برای تامین انرژی زمین، ژاپن در یک پروژه مشارکتی (دولتی و خصوصی) قصد دارد تا در سال 2025 آزمایش کند که آیا انرژی خورشیدی تولید شده در فضا می تواند به زمین پرتودهی شود و به برق تبدیل شود یا خیر.

این سرمایه‌گذاری ژاپنی آخرین مورد از یک سری طرح‌ها و آزمایش‌ها در ماه‌های اخیر است تا آزمایش کند که آیا انرژی خورشیدی تبدیل به امواج مایکروویو می‌تواند به ایستگاه‌های گیرنده روی سطح زمین برای استفاده در مقیاس بزرگ ارسال شود یا خیر.

دانشمندان و نویسندگان داستان های علمی تخیلی مدت هاست رویای چنین منبع انرژی خورشیدی را در سر می پرورانند، بهره برداری از انرژی خورشید بدون توجه به آب و هوا یا زمان روز یا شب. این امر بر محدودیت‌های انرژی خورشیدی بر روی زمین غلبه می‌کند، جایی که تولید تنها زمانی انجام می‌شود که خورشید می‌درخشد.

علاوه بر این، امواج مایکروویو می توانند از میان ابرها عبور کنند، بنابراین ارسال انرژی از طریق امواج مایکروویو به زمین محدودیتی برای انرژی خورشیدی به دلیل شرایط آب و هوایی یا زمان روز ایجاد نمی کند.

محدودیت‌های چنین پروژه ای، فناوری انجام این کار در مقیاس انبوه و هزینه‌ها و تامین مالی پروژه است.

به گزارش نیکی آسیا، انتظار می رود هزینه نصب صفحات خورشیدی عظیم در فضا برای تولید 1 گیگاوات برق بیش از 7.2 میلیارد دلار (1 تریلیون ین ژاپن) هزینه داشته باشد.

با این حال، محققان به رهبری نائوکی شینوهارا، استاد دانشگاه کیوتو، تلاش خواهند کرد تا نیروی خورشیدی را به زمین ارسال کنند تا به طور بالقوه ثابت کنند که انرژی خورشیدی مهار شده در فضا می تواند برای نیازهای برق روی زمین استفاده شود.

پروژه ژاپن شامل صنعت، دانشمندان و آژانس فضایی دولتی، آزمایش‌های موفقیت‌آمیز انتقال نیروی مایکروویو را به صورت افقی و در سال ۲۰۱۸ به صورت عمودی، هر دو در فاصله ۵۰ متری (۱۶۴ فوت) انجام داد. انتقال عمودی با فواصل بین 1 کیلومتر تا 5 کیلومتر (0.62-3.1 مایل) در آینده انجام خواهد شد.

شینوهارا گفت: اگر بتوانیم فناوری خود را جلوتر از بقیه دنیا به نمایش بگذاریم، ابزاری برای چانه زنی برای توسعه فضایی با دیگر کشورها خواهد بود.

رقابت برای تولید انرژی خورشیدی در فضا و ارسال آن به زمین داغ شده است

بیش از دو سال پیش، پنتاگون با موفقیت یک پنل خورشیدی را در مدار پایین زمین به عنوان نمونه‌ای از سیستم‌های بالقوه تولید انرژی در آینده آزمایش کرد که نور خورشید را می‌گرفت و آن را به عنوان انرژی به زمین بازتاب می‌داد.

در اوایل سال جاری، پروژه انرژی خورشیدی فضایی Caltech (SSPP) ماموریت Transporter-6 را به فضا پرتاب کرد و یک نمونه اولیه به نام Space Solar Power Demonstrator (SSPD) را در مدار پرتاب کرد که چندین جزء کلیدی یک برنامه بلندپروازانه برای برداشت انرژی خورشیدی را آزمایش خواهد کرد، ذخیره انرژی در فضا و پرتودهی انرژی به زمین.

Caltech گفت: هنگامی که به طور کامل محقق شود، SSPP یک صورت فلکی از فضاپیمای مدولار را مستقر می کند که نور خورشید را جمع آوری می کند، آن را به الکتریسیته تبدیل می کند، سپس به صورت بی سیم آن الکتریسیته را در فواصل طولانی در هر کجا که نیاز باشد، از جمله به مکان هایی که در حال حاضر به برق قابل اعتماد دسترسی ندارند، منتقل می کند.

کارشناسان چینی در ماه آوریل به گلوبال تایمز گفتند، چین همچنین برنامه های بلندپروازانه ای برای ساخت یک نیروگاه خورشیدی در فضا در سطح GW دارد که این پروژه را برای استفاده تجاری عملیاتی می کند.

همچنین در ماه آوریل، آژانس فضایی اروپا (ESA) قراردادهایی را برای دو مطالعه مفهومی موازی برای نیروگاه‌های خورشیدی مبتنی بر فضای تجاری در مقیاس تجاری امضا کرد - گامی مهم در ابتکار جدید آژانس SOLARIS - که امکان جمع‌آوری انرژی خورشیدی از فضا برای زمین‌ها را تکمیل می‌کند.

این مطالعات تا حد امکان طیف وسیعی از گزینه‌ها را بررسی خواهند کرد، از جمله بررسی تمام راه‌های مختلف برای انتقال انرژی، ایمن و کارآمد، به زمین: انتقال فرکانس رادیویی، لیزر و بازتاب ساده نور خورشید به مزارع خورشیدی روی زمین. سانجی ویجندران، سرپرست ESA برای پیشنهاد SOLARIS گفت.

طبق گفته ESA، این مفهوم به جای رقابت با انرژی‌های تجدیدپذیر زمینی تکمیل می‌شود، زیرا انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا می‌تواند برق را به‌طور قابل‌اطمینانی به صورت مداوم 24 ساعته در دسترس قرار دهد و با ادامه سهم انرژی‌های تجدیدپذیر متناوب، پایداری بسیار مورد نیاز شبکه برق را فراهم کند. برای افزایش، کاهش وابستگی به راه حل های ذخیره سازی در مقیاس بزرگ.

با بحران انرژی، اهداف خالص صفر، و مسائل مربوط به در دسترس بودن زمین برای تاسیسات انرژی تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی فضایی می تواند بخشی از راه حل در آینده باشد، اگر فناوری و هزینه ها اجازه آن را بدهد.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.