Orbitālā saules enerģija: Saules elektrostacijas kosmosā

ATTĒLA KREDĪTS:
Attēls kredīts
iStock

Orbitālā saules enerģija: Saules elektrostacijas kosmosā

Orbitālā saules enerģija: Saules elektrostacijas kosmosā

Apakšvirsraksta teksts
Kosmosam nekad netrūkst gaismas, un tas ir labi atjaunojamās enerģijas ražošanai.
    • Autors:
    • Autors nosaukums
      Quantumrun Foresight
    • Marts 20, 2023

    Pieaugošās bažas par vides ilgtspējību ir palielinājušas interesi par atjaunojamās enerģijas atrašanu. Saules un vēja enerģijas sistēmas ir kļuvušas par populāru izvēli; tomēr to atkarība no liela zemes daudzuma un optimālie apstākļi ierobežo to kā vienīgo enerģijas avotu efektivitāti. Alternatīvs risinājums ir saules gaismas iegūšana kosmosā, kas varētu nodrošināt pastāvīgu enerģijas avotu bez ierobežojumiem, ko rada zeme un laika apstākļi.

    Orbitālās saules enerģijas konteksts

    Orbitālajai saules elektrostacijai ģeostacionārā orbītā ir potenciāls nodrošināt pastāvīgu 24/7 saules enerģijas avotu visā tās darbības laikā. Šī stacija radītu enerģiju, izmantojot saules enerģiju, un, izmantojot elektromagnētiskos viļņus, pārraidītu to atpakaļ uz Zemi. Apvienotās Karalistes valdība ir izvirzījusi mērķi izveidot pirmo šādu sistēmu līdz 2035. gadam un apsver iespēju izmantot Space X atkārtoti lietojamo raķešu tehnoloģiju, lai šis projekts kļūtu par realitāti.

    Ķīna jau ir sākusi eksperimentēt ar jaudas pārraidi lielos attālumos, izmantojot elektromagnētiskos viļņus. Tikmēr Japānas kosmosa aģentūrai JAXA ir plāns, kas ietver brīvi peldošus spoguļus, lai fokusētu saules gaismu un novirzītu enerģiju uz Zemi, izmantojot 1 miljardu antenu un mikroviļņu tehnoloģiju. Tomēr pastāv bažas par to, kā Apvienotās Karalistes izmantotais augstfrekvences jaudas pārraides radio stars varētu ietekmēt zemes sakarus un satiksmes kontroles darbības, kas ir atkarīgas no radioviļņu izmantošanas.

    Orbitālās spēkstacijas ieviešana varētu palīdzēt samazināt emisijas un samazināt enerģijas izmaksas, taču pastāv arī bažas par tās būvniecības izdevumiem un iespējamām emisijām, kas rodas tās būvniecības un apkopes laikā. Turklāt, kā norādīja JAXA, liela problēma ir arī antenu koordinēšana, lai tām būtu fokusēts stars. Mikroviļņu mijiedarbība ar plazmu arī prasa turpmāku izpēti, lai pilnībā izprastu tās ietekmi. 

    Traucējoša ietekme 

    Saules elektrostacijas var samazināt pasaules atkarību no fosilā kurināmā elektroenerģijas ražošanā, kas potenciāli var ievērojami samazināt emisijas. Turklāt šo darbību panākumi var palielināt publiskā un privātā sektora finansējumu kosmosa ceļojumu tehnoloģijām. Tomēr paļaušanās uz vienu vai vairākām orbitālām spēkstacijām palielina arī riskus, kas saistīti ar sistēmas vai komponentu kļūmēm. 

    Orbitālās spēkstacijas remontam un apkopei, visticamāk, būtu jāizmanto roboti, jo cilvēkiem būtu grūti un dārgi veikt apkopes darbus skarbos kosmosa apstākļos. Būtisks faktors, kas jāņem vērā, būtu arī remonta veikšanai nepieciešamo rezerves daļu, materiālu un darbaspēka izmaksas.

    Sistēmas kļūmes gadījumā sekas var būt tālejošas un būtiskas. Šo kosmosa spēkstaciju remonta un pilnīgas darbības jaudas atjaunošanas izmaksas būtu augstas, un elektroenerģijas zudums varētu izraisīt īslaicīgu zemes enerģijas trūkumu visos reģionos. Tāpēc būs ļoti svarīgi nodrošināt šādu sistēmu stabilitāti un uzticamību, veicot rūpīgu komponentu testēšanu un kvalifikāciju, kā arī ieviešot spēcīgas uzraudzības un apkopes procedūras, lai atklātu un proaktīvi risinātu iespējamās problēmas.

    Orbitālās saules enerģijas ietekme

    Plašāka orbitālās saules enerģijas ietekme var ietvert:

    • Enerģijas ražošanas pašpietiekamība valstīs, kuras izmanto šādas stacijas.
    • Plašāka piekļuve elektrībai, jo īpaši laukos un attālos reģionos, kas var uzlabot dzīves kvalitāti un palielināt sociālo attīstību.
    • Samazinātas izmaksas, kas saistītas ar enerģijas ražošanu un sadali, kā rezultātā samazinās nabadzība un palielinās ekonomiskā izaugsme.
    • Orbitālās saules enerģijas attīstība, kas rada papildu sasniegumus kosmosa tehnoloģiju jomā un jaunu, augsto tehnoloģiju darba vietu radīšanu inženierzinātnēs, pētniecībā un ražošanā.
    • Tīras enerģijas darbavietu pieaugums, kas noved pie pārejas no tradicionālās fosilā kurināmā izmantošanas, kā rezultātā var tikt zaudētas darbavietas un vajadzība pēc pārkvalifikācijas un darbaspēka attīstības.
    • Pastiprināta sadarbība un sadarbība starp valstīm, kā arī palielināta konkurence par tehnoloģiskajiem sasniegumiem šajā jomā.
    • Orbitālās saules enerģijas ieviešana, kā rezultātā tiek radīti jauni noteikumi un likumi par kosmosa izmantošanu un satelītu izvietošanu, kas, iespējams, novedīs pie jauniem starptautiskiem nolīgumiem un līgumiem.
    • Lielāka zemes pieejamība dzīvojamiem, komerciāliem un lauksaimniecības mērķiem.

    Jautājumi, kas jāapsver

    • Kā valstis var labāk sadarboties, lai atbalstītu tādas atjaunojamās enerģijas iniciatīvas kā šīs?
    • Kā potenciālie uzņēmumi šajā jomā var samazināt kosmosa atkritumus un citas iespējamās problēmas?

    Ieskata atsauces

    Šim ieskatam tika izmantotas šādas populāras un institucionālas saites: