Orbitale zonne-energie: zonne-energiecentrales in de ruimte

BEELDKREDIET:
Image credit
iStock

Orbitale zonne-energie: zonne-energiecentrales in de ruimte

Orbitale zonne-energie: zonne-energiecentrales in de ruimte

Onderkoptekst
De ruimte raakt nooit zonder licht, en dat is een goede zaak voor de productie van hernieuwbare energie.
    • Auteur:
    • auteursnaam
      Quantumrun-prognose
    • 20 maart 2023

    De groeiende zorg voor ecologische duurzaamheid heeft de belangstelling voor het vinden van hernieuwbare energie vergroot. Zonne- en windenergiesystemen zijn naar voren gekomen als populaire keuzes; hun afhankelijkheid van grote hoeveelheden land en optimale omstandigheden beperken echter hun effectiviteit als enige energiebron. Een alternatieve oplossing is het oogsten van zonlicht in de ruimte, wat een consistente energiebron zou kunnen zijn zonder de beperkingen van land- en weersomstandigheden.

    Orbitale zonne-energie context

    Een orbitale zonne-energiecentrale in een geostationaire baan heeft het potentieel om gedurende zijn operationele levensduur een constante 24/7 bron van zonne-energie te leveren. Dit station zou energie opwekken door middel van zonne-energie en het terugsturen naar de aarde met behulp van elektromagnetische golven. De Britse regering heeft zich tot doel gesteld om het eerste dergelijke systeem tegen 2035 op te zetten en overweegt de herbruikbare rakettechnologie van Space X te gebruiken om dit project te realiseren.

    China is al begonnen met het experimenteren met krachtoverbrenging over grote afstanden door middel van elektromagnetische golven. Ondertussen heeft het Japanse ruimteagentschap JAXA een plan met vrij zwevende spiegels om zonlicht te concentreren en de energie naar de aarde te kanaliseren via 1 miljard antennes en microgolftechnologie. Er zijn echter zorgen over de invloed van de hoogfrequente energiezendende radiobundel die door het VK wordt gebruikt, op de terrestrische communicatie en verkeersleidingsoperaties die afhankelijk zijn van het gebruik van radiogolven.

    De implementatie van een orbitale krachtcentrale zou kunnen helpen de uitstoot te verminderen en de energiekosten te verlagen, maar er zijn ook zorgen over de bouwkosten en de potentiële emissies die worden geproduceerd tijdens de bouw en het onderhoud. Bovendien, zoals opgemerkt door JAXA, is het coördineren van de antennes om een ​​gefocuste straal te hebben ook een grote uitdaging. De interactie van microgolven met plasma vereist ook verder onderzoek om de implicaties ervan volledig te begrijpen. 

    Disruptieve impact 

    Ruimtestations op zonne-energie kunnen de wereldwijde afhankelijkheid van fossiele brandstoffen voor elektriciteitsopwekking verminderen, wat mogelijk kan leiden tot een aanzienlijke vermindering van de uitstoot. Bovendien kan het succes van deze operaties de financiering van de publieke en private sector voor ruimtevaarttechnologieën vergroten. Vertrouwen op een enkele of meerdere orbitale energiecentrales verhoogt echter ook de risico's die samenhangen met systeem- of componentstoringen. 

    Voor de reparatie en het onderhoud van een energiecentrale in een baan om de aarde zou waarschijnlijk het gebruik van robots nodig zijn, aangezien het voor mensen moeilijk en onbetaalbaar zou zijn om onderhoudstaken uit te voeren in barre ruimteomstandigheden. De kosten van vervangende onderdelen, materialen en arbeid die nodig zijn om reparaties uit te voeren, zijn ook een belangrijke factor om te overwegen.

    Bij een systeemstoring kunnen de gevolgen verstrekkend en substantieel zijn. De kosten om deze ruimtekrachtcentrales te repareren en ze weer volledig operationeel te maken, zouden hoog zijn, en het verlies van stroom zou kunnen leiden tot tijdelijke terrestrische energietekorten in hele regio's. Daarom zal het van cruciaal belang zijn om de stabiliteit en betrouwbaarheid van dergelijke systemen te waarborgen door middel van grondig testen en kwalificeren van componenten, evenals het implementeren van robuuste monitoring- en onderhoudsprocedures om potentiële problemen op te sporen en proactief aan te pakken.

    Implicaties van orbitale zonne-energie

    Bredere implicaties van orbitale zonne-energie kunnen zijn:

    • Zelfvoorziening in energieproductie van landen die dergelijke stations gebruiken.
    • Bredere toegang tot elektriciteit, vooral in landelijke en afgelegen gebieden, wat de levenskwaliteit kan verbeteren en de sociale ontwikkeling kan bevorderen.
    • Lagere kosten in verband met energieproductie en -distributie, wat leidt tot een vermindering van de armoede en een toename van de economische groei.
    • De ontwikkeling van orbitale zonne-energie resulteert in complementaire vooruitgang in ruimtetechnologie en het creëren van nieuwe, hightech banen in engineering, onderzoek en productie.
    • De toename van banen in schone energie leidt tot een verschuiving van traditionele fossiele brandstoffen, wat mogelijk kan leiden tot banenverlies en de behoefte aan omscholing en ontwikkeling van het personeelsbestand.
    • Meer samenwerking en samenwerking tussen landen, evenals meer concurrentie voor technologische vooruitgang in het veld.
    • De implementatie van orbitale zonne-energie resulteert in de totstandkoming van nieuwe voorschriften en wetten rond het gebruik van de ruimte en de inzet van satellieten, wat mogelijk kan leiden tot nieuwe internationale overeenkomsten en verdragen.
    • Grotere beschikbaarheid van land voor residentiële, commerciële en agrarische doeleinden.

    Vragen om te overwegen

    • Hoe kunnen landen beter samenwerken om dergelijke initiatieven op het gebied van hernieuwbare energie te ondersteunen?
    • Hoe kunnen potentiële bedrijven op dit gebied ruimteafval en andere mogelijke problemen verminderen?

    Insight-referenties

    Voor dit inzicht werd verwezen naar de volgende populaire en institutionele links: