Energia solară orbitală: centrale solare în spațiu

• Autor:
• Numele autorului

  Previziune Quantumrun
• Martie 20, 2023

Preocuparea tot mai mare pentru sustenabilitatea mediului a crescut interesul pentru găsirea de energie regenerabilă. Sistemele de energie solară și eoliană au apărut ca alegeri populare; cu toate acestea, dependența lor de cantități mari de teren și condițiile optime limitează eficiența lor ca surse unice de energie. O soluție alternativă este recoltarea luminii solare în spațiu, care ar putea oferi o sursă de energie consistentă fără limitările impuse de pământ și condițiile meteorologice.

Contextul energiei solare orbitale

O centrală solară orbitală pe o orbită geostaționară are potențialul de a furniza o sursă constantă de energie solară 24/7 pe toată durata de viață a acesteia. Această stație ar genera energie prin energia solară și ar transmite-o înapoi pe Pământ folosind unde electromagnetice. Guvernul Regatului Unit și-a stabilit obiectivul de a stabili primul astfel de sistem până în 2035 și ia în considerare utilizarea tehnologiei de rachete reutilizabile Space X pentru a transforma acest proiect în realitate.

China a început deja să experimenteze transmisia de putere pe distanțe mari prin unde electromagnetice. Între timp, agenția spațială a Japoniei, JAXA, are un plan care implică oglinzi care plutesc liber pentru a focaliza lumina soarelui și a canaliza energia către Pământ prin 1 miliard de antene și tehnologie cu microunde. Cu toate acestea, există îngrijorări cu privire la modul în care fasciculul radio de înaltă frecvență care transmite puterea utilizat de Regatul Unit ar avea impact asupra comunicațiilor terestre și a operațiunilor de control al traficului care depind de utilizarea undelor radio.

Implementarea unei centrale orbitale ar putea contribui la reducerea emisiilor și a costurilor energetice, dar există și îngrijorări cu privire la cheltuielile de construcție și la emisiile potențiale produse în timpul construcției și întreținerii acesteia. Mai mult, așa cum a subliniat JAXA, coordonarea antenelor pentru a avea un fascicul focalizat este, de asemenea, o provocare majoră. Interacțiunea microundelor cu plasma necesită, de asemenea, studii suplimentare pentru a înțelege pe deplin implicațiile acesteia. 

Impact perturbator 

Stațiile spațiale cu energie solară pot reduce dependența la nivel mondial de combustibilii fosili pentru generarea de electricitate, ceea ce poate duce la o reducere semnificativă a emisiilor. În plus, succesul acestor operațiuni poate crește finanțarea sectorului public și privat în tehnologiile de călătorie în spațiu. Cu toate acestea, bazarea pe o singură sau mai multe centrale electrice orbitale crește, de asemenea, riscurile asociate cu defecțiunile sistemului sau ale componentelor. 

Reparația și întreținerea unei centrale orbitale ar necesita probabil utilizarea roboților, deoarece ar fi dificil și prohibitiv pentru oameni să efectueze sarcini de întreținere în condiții spațiale grele. Costul pieselor de schimb, al materialelor și al forței de muncă necesare pentru efectuarea reparațiilor ar fi, de asemenea, un factor important de luat în considerare.

În cazul unei defecțiuni a sistemului, consecințele ar putea fi de amploare și substanțiale. Costul reparației acestor centrale electrice spațiale și al restabilirii lor la capacitatea maximă operațională ar fi mare, iar pierderea de energie ar putea duce la lipsuri temporare de energie terestră în regiuni întregi. Prin urmare, va fi crucial să se asigure stabilitatea și fiabilitatea unor astfel de sisteme prin testarea și calificarea amănunțită a componentelor, precum și prin implementarea unor proceduri robuste de monitorizare și întreținere pentru a detecta și aborda în mod proactiv problemele potențiale.

Implicațiile energiei solare orbitale

Implicațiile mai largi ale energiei solare orbitale pot include:

• Autosuficiența în producția de energie a țărilor care utilizează astfel de stații.
• Acces mai larg la energie electrică, în special în zonele rurale și îndepărtate, ceea ce poate îmbunătăți calitatea vieții și crește dezvoltarea socială.
• Costuri reduse asociate cu producerea și distribuția energiei, ducând la reducerea sărăciei și la creșterea creșterii economice.
• Dezvoltarea energiei solare orbitale are ca rezultat progrese complementare în tehnologia spațială și crearea de noi locuri de muncă de înaltă tehnologie în inginerie, cercetare și producție.
• Creșterea locurilor de muncă în domeniul energiei curate duce la o schimbare de la rolurile tradiționale din combustibili fosili, ceea ce poate duce la pierderi de locuri de muncă și nevoia de recalificare și dezvoltare a forței de muncă.
• Cooperare și colaborare sporită între țări, precum și concurență sporită pentru progresele tehnologice în domeniu.
• Implementarea energiei solare orbitale are ca rezultat crearea de noi reglementări și legi privind utilizarea spațiului și desfășurarea sateliților, care pot duce la noi acorduri și tratate internaționale.
• Disponibilitate mai mare a terenurilor pentru scopuri rezidențiale, comerciale și agricole.

Întrebări de luat în considerare

• Cum pot țările să coopereze mai bine pentru a sprijini inițiativele de energie regenerabilă ca acestea?
• Cum pot potențialele companii din acest domeniu să reducă resturile spațiale și alte posibile probleme?