مهندسان مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) به موفقیت بزرگی در توسعه مداوم انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا دست یافته اند.
این دانشگاه اخیراً گزارش داد که نمایشگر آزمایشی انرژی خورشیدی فضایی آن (SSPD-1) با موفقیت انرژی خورشیدی را از فضا به زمین در یک اولین تاریخی ارسال کرد که می تواند علاقه زیادی را به آنچه که بسیاری فکر می کنند مرز بعدی در تولید انرژی پاک است برانگیزد.
به طور فزاینده ای روشن شده است که یکی از بزرگترین موانع برای مقیاس انرژی خورشیدی و بادی این است که این اشکال انرژی متغیر هستند، به این معنی که نرخ تولید آنها بر اساس زمان روز، زمان سال و الگوهای آب و هوا کاهش می یابد و معمولاً نرخ اوج تولید انرژی برعکس اوج تقاضای انرژی است.
به عنوان مثال، درست زمانی که خورشید در پانل های خورشیدی غروب می کند و به بهره وری آنها در روز پایان می دهد، بیشتر خانواده ها چراغ ها را روشن می کنند.
بنابراین یافتن راهی برای کار کردن یا کنار گذاشتن تغییرپذیری انرژی‌های تجدیدپذیر، بخش مهمی از مسیر انقلاب موفق انرژی سبز است.
در حالی که بیشتر تمرکز بر روی توسعه شکل‌های بهتر و طولانی‌تر ذخیره‌سازی انرژی است که می‌تواند تولید مازاد را جذب کند و آن انرژی را در صورت نیاز به شبکه بازگرداند، دانشمندان دیگر در تلاشند راهی برای تبدیل انرژی‌های تجدیدپذیر به توان پایه بیابند.
یکی از این راه‌ها، قرار دادن مزارع خورشیدی در جایی است که خورشید هرگز غروب نمی‌کند و فصل‌ها وجود ندارند: فراتر از جو زمین.
ایده ساخت مزارع خورشیدی در فضا ایده جدیدی نیست، دانشمندان 100 سال است که در مورد امکان خورشیدی در عصر فضا صحبت می کنند، اما تا به حال این موضوع بیش از آنکه واقعیت باشد، تخیلی بوده است، اما به لطف کاهش هزینه‌های پرتاب‌های فضایی و زیرساخت‌ها، مسابقه فضایی جدیدی در سراسر جهان در حال گسترش است.
منافع خصوصی به طور فزاینده ای درگیر فناوری ها و اکتشافات مبتنی بر فضا می شوند و این زمینه هرگز برای نوآوری آماده نبوده است.
موسساتی از Caltech گرفته تا آژانس فضایی اروپا (ESA) در تلاش بوده‌اند تا دریابند که چگونه می‌توانند تمام این فرصت را به سمت راه‌حل‌سازی برای انتقال انرژی جهانی هدایت کنند، و «چین اعلام کرده است که قصد دارد یک واحد نمایشی در مقیاس مگاوات در پایین زمین قرار دهد.
در سال 2028، قبل از استقرار سیستم دیگری در مدار زمین سنکرون دورتر در سال 2030، در مداری قرار بگیرید. (Nature در اوایل سال جاری گزارش داد)
IFLScience در اوایل این ماه نوشت: و بدین ترتیب مسابقه انتقال بی سیم نیرو از مدار به زمین آغاز شد و اکنون Caltech گزارش می دهد که آنها با سیستمی که ادعا می کنند سبک تر و مقرون به صرفه تر از آنچه رقبایشان تلاش می کنند، به این گام مهم دست یافته اند.
آزمایش کلتک از سیستمی به نام آرایه مایکروویو برای آزمایش مدار کم انتقال نیرو (MAPLE) استفاده کرد که مجموعه‌ای از فرستنده‌ها است که می‌توانند انرژی را در جهت مشخصی هدف قرار دهند و پرتو کنند.
IFLScience گزارش می‌دهد: برای انجام این کار، MAPLE انرژی ارسال شده را دریافت می‌کند، آن را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند و سپس از آن برای تغذیه LEDها به ترتیب استفاده می‌کند تا نشان دهد همه چیز خوب پیش می‌رود.
وقتی MAPLE با ماهواره آزمایشی خود در مدار آزمایش شد، توانست انرژی هدایت شده به سمت خود را در فضا دریافت کند و سپس آن را به سمت زمین هدایت کند، جایی که محققان در Caltech آن را برداشتند.
این پیشرفت از اهمیت زیادی برخوردار است و نشان می‌دهد که خورشید در فضا می‌تواند گزینه مناسبی باشد که به طور جدی شانس ما را برای انتقال سریع به دور از سوخت‌های فسیلی افزایش می‌دهد. اما این فناوری هنوز راه درازی در پیش دارد.
برای اینکه از نظر تجاری قابل دوام و از نظر زیست‌محیطی قابل توجه باشد، انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا باید در مقیاس وسیع به کار گرفته شود، خطوط آینده چنین مزارع خورشیدی مداری کیلومترها عرض دارند و در حدود 36000 کیلومتر (حدود 24000 مایل) در جو زمین ساخته خواهند شد.
و گیرنده های دریافت کننده این انرژی پرتویی باید حتی بزرگتر از خود مزارع خورشیدی باشند. این نیازهای املاک و مستغلات به تنهایی یک عامل اصلی برای ساخت خورشیدی مبتنی بر فضا است، زیرا مزارع خورشیدی زمینی در حال حاضر با چالش‌های عمده استفاده از زمین مواجه هستند.
این یک دستور بلند است، اما غیرممکن نیست، به نقل از نیچر جیمز کارپنتر، که در حال حاضر یک مطالعه امکان‌سنجی برای ESA را هدایت می‌کند، هیچ چیز عجیب و غریبی در این وجود ندارد که به فیزیک جدید نیاز داشته باشد. (از نظر اقتصادی، مثلاً با انرژی هسته‌ای قابل مقایسه است)
انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا باید در مقیاس وسیعی به کار گرفته شود تا از نظر تجاری قابل دوام باشد و بر محیط زیست تأثیرگذار باشد، که چالش مهمی را از نظر فضا و کاربری زمین ایجاد می کند.
لینک سایت مرجع
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.
