Свако може свим земљама да обезбеди чисту енергију и да је испоручи било где у свету.
Само 1,11% глобалне потрошње енергије у2019 добијена од соларне енергије. Сунце има огроман енергетски потенцијал, па истраживачи траже начин да на најбољи начин искористе његов пуни потенцијал.
На први поглед, соларна енергија је једноставнаи очигледан избор. За разлику од фосилних горива, њихова производња не емитује гасове стаклене баште који убрзавају глобално загревање. Конкуренција за водне ресурсе и територије такође није проблем.
Више са политичке тачке гледишта соларна енергијаједан од најсигурнијих извора алтернативне енергије. До великих сукоба дошло је око права располагања резервама нафте и угља. У том смислу, соларна енергија је универзална, истовремено припада свима и никоме.
Зашто није ефикасно примати сунчеву енергију на Земљи?
Према НАСА-и, приближно 29% сунчеве енергијерефлектована назад из земљине атмосфере и расута у свемир. Поврх тога, још 23% сунчеве енергије апсорбују водена пара, озон и прашина док пролази кроз атмосферу. На крају крајева, само 48% сунчеве енергије стиже до наше планете.
Дакле, соларни панели на Земљи примају ину најбољем случају, пола енергије од првобитне количине. Али и даље постоји проблем у самим батеријама, њихова максимална ефикасност је око 22%: говоримо о нелабораторијским условима. И што је најважније, соларни панели раде само током дана. Дакле, треба да имате идеју да примате енергију директно од Сунца, а да нисте на Земљи.
Како функционише свемирска соларна енергија?
Свемирска соларна енергија (СБСП) је идејаприкупљање сунчеве енергије у свемиру помоћу сателитских соларних панела. Затим бежично стиже до Земље. Према Европској свемирској агенцији (ЕСА), светлост са Сунца је 11 пута интензивнија ван атмосфере. Због тога сателитски соларни панели могу да обезбеде огромну количину енергије коју човечанство не може ни да потроши.
Осим тога, сателитски панели нису угроженилоше време и залазак сунца. Из свемира, ови уређаји ће моћи да преносе енергију на било које место на Земљи, тако да је потребно само да поставите сателите у оптималну орбиту.
Како поставити соларни панел у свемир?
Да направи свемирску соларну енергијуприступачне, потребне су две основне технологије. Прво, лансирне ракете за испоруку материјала у свемир морају бити јефтине и еколошки прихватљиве. Већина ракета које се тренутно користе за испоруку терета су веома скупе и загађују животну средину. Неколико приватних компанија, посебно СпацеКс, сада развијају јефтине ракете за вишекратну употребу.
Друга тачка је изградња соларних сателитау орбити. Да би се прикупила потребна количина енергије, сателитски соларни панели би морали да буду много већи од ИСС-а. У ствари, то ће бити огроман свемирски брод. С друге стране, свемирске плоче се лакше склапају него ИСС.
Шта су соларни сателити?
Према истраживачима из МинистарстваУ америчкој енергији, постоје две врсте сателита који се могу створити за прикупљање свемирске енергије. Оба ова типа ће се састојати од соларних колектора, рефлектора и предајника. Рефлектори су велика огледала која ће усмерити зрачење на мале панеле - колекторе - који затим претварају сунчеву енергију у микроталасну или ласерску енергију да би је пренели на Земљу. Пријемне станице на Земљи ће сакупљати, складиштити и дистрибуирати енергију.
- Сателити са микроталасним преносом
Већа од ове две структуре биће сателити,пренос микроталаса. Они ће бити направљени од огромних соларних рефлектора који усмеравају сунчеву енергију у центар сателита, одакле се потом преноси на Земљу у виду микроталаса. Сателити који емитују микроталасне сигнале кружиће око Земље у геостационарној орбити на висини од око 35.000 км - то је нешто мање од једне десетине удаљености од Месеца.
Међутим, све такве конструкције ћеогроман. Само соларни рефлектори ће тежити преко 80.000 метричких тона са пречником до 3 км. Захваљујући својој великој величини, микроталасни сателити би могли да генеришу гигавате енергије и напајају велике светске градове. Осим тога, таласна дужина електромагнетног спектра је релативно велика, па ће пренос енергије са таквог сателита бити брз и интензиван као што сунчева светлост доспева до Земље.
Лансирање, склапање и рад сателита,пренос микроталаса - све ово је веома скупо. Њихова вредност се процењује на десетине милијарди долара. Због велике величине, за испоруку свих материјала биће потребно 40 до 100 лансирања. Поред тога, величина пријемних центара на Земљи мора бити скалабилна до величине сателита у свемиру — око 3 до 10 км у пречнику. А тако велике површине земље је тешко развијати и одржавати.
- Сателити са ласерским преносом
Други тип соларних сателита су сателити саласерски пренос - они ће бити само око 2 м у пречнику. Да би пренели енергију назад на Земљу, они ће сместити алкални ласер са диодном пумпом. Ласер може бити величине кухињског стола и зрачити енергију на Земљу са ефикасношћу од преко 50%.
Биће лансирани сателити са ласерским преносомгрупе у ниску Земљину орбиту (ЛЕО) на око 400 км, пошто су мале величине. Производња оваквих уређаја је мање ризична и одузима мање времена од сателита који емитују микроталасне сигнале. Процене трошкова сателита за ласерски пренос крећу се од 500 милиона долара до милијарду долара.
Али има и своје недостатке.Сателити за ласерски пренос су мање моћни: свака јединица ће генерисати само 1 до 10 МВ снаге. Чак и када би се одједном покренуло много уређаја, они не би могли да се подударају са снагом коју пружају сателити за микроталасни пренос. А пошто је снага мања, биће теже пренети енергију кроз велике облаке и кишу.
Лансирање соларних панела у свемир ће помоћи у решавањуне само енергетски проблеми, већ и друштвени и политички сукоби. Тренутно, многе земље зависе од залиха фосилних горива, а ограничене залихе нафте и угљеника изазивају озбиљне међународне сукобе. Соларна енергија ће помоћи да се обезбеди енергетска независност. Такође, ова енергија се може извозити у скоро свуда у свету.
Опширније:
Постоји још једна „планета“ унутар Земље: како је спасила живот у настајању
Нуклеарној фузији више нису потребни милиони степени: како функционише нова метода
Нова студија побија теорију преноса светлосне енергије