Orbitálna solárna energia: Solárne elektrárne vo vesmíre

• Autor:
• meno autora

  Predvídavosť Quantumrun
• March 20, 2023

Rastúci záujem o udržateľnosť životného prostredia zvýšil záujem o hľadanie obnoviteľnej energie. Solárne a veterné energetické systémy sa ukázali ako populárne voľby; ich závislosť od veľkého množstva pôdy a optimálnych podmienok však obmedzuje ich účinnosť ako jediného zdroja energie. Alternatívnym riešením je zber slnečného svetla vo vesmíre, ktorý by mohol poskytnúť konzistentný zdroj energie bez obmedzení spôsobených pôdou a poveternostnými podmienkami.

Kontext orbitálnej solárnej energie

Orbitálna solárna elektráreň na geostacionárnej obežnej dráhe má potenciál poskytovať stály zdroj slnečnej energie 24 hodín denne, 7 dní v týždni počas celej svojej prevádzkovej životnosti. Táto stanica by generovala energiu prostredníctvom solárnej energie a prenášala ju späť na Zem pomocou elektromagnetických vĺn. Vláda Spojeného kráľovstva si stanovila cieľ vytvoriť prvý takýto systém do roku 2035 a zvažuje použitie technológie opakovane použiteľných rakiet Space X, aby sa tento projekt stal realitou.

Čína už začala experimentovať s prenosom energie na veľké vzdialenosti prostredníctvom elektromagnetických vĺn. Japonská vesmírna agentúra JAXA má medzitým plán, ktorý zahŕňa voľne plávajúce zrkadlá na zaostrenie slnečného svetla a nasmerovanie energie na Zem prostredníctvom 1 miliardy antén a mikrovlnnej technológie. Existujú však obavy, ako vysokofrekvenčný rádiový lúč na prenos energie, ktorý používa Spojené kráľovstvo, ovplyvní pozemnú komunikáciu a operácie riadenia dopravy, ktoré závisia od používania rádiových vĺn.

Implementácia orbitálnej elektrárne by mohla pomôcť znížiť emisie a znížiť náklady na energiu, existujú však aj obavy týkajúce sa nákladov na jej výstavbu a potenciálnych emisií produkovaných počas jej výstavby a údržby. Okrem toho, ako zdôraznila spoločnosť JAXA, koordinácia antén tak, aby mali zaostrený lúč, je tiež veľkou výzvou. Interakcia mikrovĺn s plazmou si tiež vyžaduje ďalšie štúdium, aby sme plne pochopili jej dôsledky. 

Rušivý vplyv 

Solárne elektrárne môžu znížiť celosvetovú závislosť na fosílnych palivách pri výrobe elektriny, čo môže viesť k výraznému zníženiu emisií. Úspech týchto operácií môže navyše zvýšiť financovanie technológií cestovania do vesmíru z verejného a súkromného sektora. Spoliehanie sa na jednu alebo viacero orbitálnych elektrární však tiež zvyšuje riziká spojené so zlyhaním systému alebo komponentov. 

Oprava a údržba orbitálnej elektrárne by si pravdepodobne vyžadovala použitie robotov, pretože pre ľudí by bolo ťažké a finančne náročné vykonávať úlohy údržby v drsných vesmírnych podmienkach. Dôležitým faktorom, ktorý treba zvážiť, by boli aj náklady na náhradné diely, materiál a prácu potrebnú na vykonanie opráv.

V prípade zlyhania systému môžu byť následky ďalekosiahle a značné. Náklady na opravu týchto vesmírnych elektrární a ich obnovenie na plnú prevádzkovú kapacitu by boli vysoké a strata energie by mohla viesť k dočasnému nedostatku pozemnej energie v celých regiónoch. Preto bude kľúčové zabezpečiť stabilitu a spoľahlivosť takýchto systémov prostredníctvom dôkladného testovania a kvalifikácie komponentov, ako aj implementáciou robustných monitorovacích a údržbových postupov na zisťovanie a proaktívne riešenie potenciálnych problémov.

Dôsledky orbitálnej slnečnej energie

Širšie dôsledky orbitálnej slnečnej energie môžu zahŕňať:

• Sebestačnosť vo výrobe energie krajín, ktoré takéto stanice využívajú.
• Širší prístup k elektrickej energii, najmä vo vidieckych a odľahlých oblastiach, môže zlepšiť kvalitu života a zvýšiť sociálny rozvoj.
• Znížené náklady spojené s výrobou a distribúciou energie, čo vedie k zníženiu chudoby a zvýšeniu ekonomického rastu.
• Vývoj orbitálnej solárnej energie, ktorý vedie k doplnkovému pokroku vo vesmírnej technológii a vytváraniu nových špičkových pracovných miest v strojárstve, výskume a výrobe.
• Nárast pracovných miest v oblasti čistej energie vedie k odklonu od úloh tradičných fosílnych palív, čo môže viesť k strate pracovných miest a potrebe rekvalifikácie a rozvoja pracovnej sily.
• Zvýšená spolupráca a spolupráca medzi krajinami, ako aj zvýšená súťaž o technologický pokrok v tejto oblasti.
• Implementácia orbitálnej solárnej energie vedie k vytvoreniu nových nariadení a zákonov týkajúcich sa využívania vesmíru a rozmiestňovania satelitov, čo môže viesť k novým medzinárodným dohodám a zmluvám.
• Väčšia dostupnosť pôdy na obytné, komerčné a poľnohospodárske účely.

Otázky na zváženie

• Ako môžu krajiny lepšie spolupracovať na podpore iniciatív v oblasti obnoviteľnej energie, ako sú tieto?
• Ako môžu potenciálne spoločnosti v tejto oblasti znížiť vesmírny odpad a iné možné problémy?