Orbitální solární energie: Solární elektrárny ve vesmíru

KREDIT OBRAZU:
Kredit
iStock

Orbitální solární energie: Solární elektrárny ve vesmíru

Orbitální solární energie: Solární elektrárny ve vesmíru

Text podnadpisu
Vesmíru nikdy nedojde světlo, a to je pro výrobu obnovitelné energie dobrá věc.
    • Autor:
    • jméno autora
      Quantumrun Foresight
    • 20. března 2023

    Rostoucí zájem o udržitelnost životního prostředí zvýšil zájem o hledání obnovitelné energie. Solární a větrné energetické systémy se ukázaly jako oblíbené volby; jejich závislost na velkém množství půdy a optimálních podmínkách však omezuje jejich účinnost jako jediného zdroje energie. Alternativním řešením je sklizeň slunečního světla ve vesmíru, která by mohla poskytnout konzistentní zdroj energie bez omezení způsobených půdou a povětrnostními podmínkami.

    Kontext orbitální solární energie

    Orbitální solární elektrárna na geostacionární oběžné dráze má potenciál poskytovat stálý zdroj sluneční energie 24/7 po celou dobu své provozní životnosti. Tato stanice by generovala energii prostřednictvím sluneční energie a přenášela ji zpět na Zemi pomocí elektromagnetických vln. Vláda Spojeného království si stanovila cíl vytvořit první takový systém do roku 2035 a zvažuje použití znovupoužitelné raketové technologie Space X, aby se tento projekt stal realitou.

    Čína již začala experimentovat s přenosem energie na velké vzdálenosti prostřednictvím elektromagnetických vln. Mezitím má japonská vesmírná agentura JAXA plán, který zahrnuje volně plovoucí zrcadla, aby zaostřila sluneční světlo a nasměrovala energii na Zemi prostřednictvím 1 miliardy antén a mikrovlnné technologie. Existují však obavy, jak vysokofrekvenční radiový paprsek pro přenos energie používaný ve Spojeném království ovlivní pozemní komunikaci a operace řízení provozu, které závisí na používání rádiových vln.

    Realizace orbitální elektrárny by mohla pomoci snížit emise a snížit náklady na energii, existují však také obavy z nákladů na její výstavbu a potenciálních emisí produkovaných během její výstavby a údržby. Kromě toho, jak zdůraznila společnost JAXA, koordinace antén tak, aby měly zaostřený paprsek, je také velkou výzvou. Interakce mikrovln s plazmou také vyžaduje další studium, abychom plně porozuměli jejím důsledkům. 

    Rušivý dopad 

    Solární elektrárny mohou snížit celosvětovou závislost na fosilních palivech při výrobě elektřiny, což může vést k významnému snížení emisí. Kromě toho může úspěch těchto operací zvýšit financování technologií pro cestování do vesmíru z veřejného a soukromého sektoru. Spoléhání se na jednu nebo více orbitálních elektráren však také zvyšuje rizika spojená se selháním systému nebo komponent. 

    Oprava a údržba orbitální elektrárny by pravděpodobně vyžadovala použití robotů, protože pro lidi by bylo obtížné a cenově nedostupné provádět úkoly údržby v drsných vesmírných podmínkách. Významným faktorem, který je třeba zvážit, by byly také náklady na náhradní díly, materiál a práci potřebnou k provedení oprav.

    V případě selhání systému mohou být důsledky dalekosáhlé a značné. Náklady na opravu těchto vesmírných elektráren a jejich obnovení na plnou provozní kapacitu by byly vysoké a ztráta energie by mohla mít za následek dočasný nedostatek pozemské energie v celých regionech. Proto bude klíčové zajistit stabilitu a spolehlivost takových systémů důkladným testováním a kvalifikací komponent a také zavedením robustních monitorovacích a údržbových postupů pro detekci a proaktivní řešení potenciálních problémů.

    Důsledky orbitální sluneční energie

    Širší důsledky orbitální sluneční energie mohou zahrnovat:

    • Soběstačnost ve výrobě energie zemí, které takové stanice využívají.
    • Širší přístup k elektřině, zejména ve venkovských a odlehlých oblastech, může zlepšit kvalitu života a zvýšit sociální rozvoj.
    • Snížení nákladů spojených s výrobou a distribucí energie, vedoucí ke snížení chudoby a zvýšení ekonomického růstu.
    • Vývoj orbitální solární energie má za následek doplňkový pokrok ve vesmírných technologiích a vytváření nových, high-tech pracovních míst ve strojírenství, výzkumu a výrobě.
    • Nárůst pracovních míst v čisté energii vede k odklonu od tradičních rolí fosilních paliv, což může mít za následek ztrátu pracovních míst a potřebu rekvalifikace a rozvoje pracovní síly.
    • Zvýšená spolupráce a spolupráce mezi zeměmi, stejně jako zvýšená konkurence o technologický pokrok v této oblasti.
    • Implementace orbitální solární energie vede k vytvoření nových předpisů a zákonů týkajících se využívání vesmíru a rozmístění satelitů, což může vést k novým mezinárodním dohodám a smlouvám.
    • Větší dostupnost půdy pro obytné, komerční a zemědělské účely.

    Otázky k zamyšlení

    • Jak mohou země lépe spolupracovat na podpoře iniciativ v oblasti obnovitelné energie, jako jsou tyto?
    • Jak mohou potenciální společnosti v této oblasti omezit vesmírný odpad a další možné problémy?

    Statistikové reference

    Následující populární a institucionální odkazy byly uvedeny pro tento náhled: