Орбітальна сонячна енергія: Сонячні електростанції в космосі

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• Березня 20, 2023

Зростаюче занепокоєння екологічною стійкістю збільшило інтерес до пошуку відновлюваної енергії. Сонячні та вітрові енергетичні системи стали популярними виборами; однак їхня залежність від великої кількості землі та оптимальних умов обмежує їх ефективність як єдиного джерела енергії. Альтернативним рішенням є збирання сонячного світла в космосі, яке може забезпечити постійне джерело енергії без обмежень, пов’язаних із землею та погодними умовами.

Контекст орбітальної сонячної енергії

Орбітальна сонячна електростанція на геостаціонарній орбіті має потенціал для забезпечення постійного цілодобового джерела сонячної енергії протягом усього терміну експлуатації. Ця станція буде генерувати енергію за допомогою сонячної енергії та передавати її назад на Землю за допомогою електромагнітних хвиль. Уряд Великобританії поставив собі за мету створити першу таку систему до 24 року та розглядає можливість використання багаторазової ракетної технології Space X, щоб втілити цей проект у реальність.

У Китаї вже почали експерименти з передачею електроенергії на великі відстані за допомогою електромагнітних хвиль. Тим часом японське космічне агентство JAXA має план, який передбачає використання вільно плаваючих дзеркал для фокусування сонячного світла та направлення енергії на Землю через 1 мільярд антен і мікрохвильову технологію. Однак існує занепокоєння щодо того, як високочастотний радіопромінь, що передає потужність, який використовує Велика Британія, вплине на наземний зв’язок і операції з управління рухом, які залежать від використання радіохвиль.

Впровадження орбітальної електростанції могло б допомогти скоротити викиди та знизити витрати на енергію, але також є занепокоєння щодо вартості її будівництва та потенційних викидів, які утворюються під час її будівництва та обслуговування. Крім того, як зазначає JAXA, координація антен для отримання сфокусованого променя також є серйозною проблемою. Взаємодія мікрохвиль із плазмою також потребує подальшого вивчення, щоб повністю зрозуміти її наслідки. 

Руйнівний вплив 

Космічні сонячні електростанції можуть зменшити світову залежність від викопного палива для виробництва електроенергії, потенційно призводячи до значного скорочення викидів. Крім того, успіх цих операцій може збільшити фінансування державного та приватного секторів у технології космічних подорожей. Однак покладання на одну або кілька орбітальних електростанцій також збільшує ризики, пов’язані зі збоями системи або компонентів. 

Ремонт і технічне обслуговування орбітальної електростанції, ймовірно, вимагатиме використання роботів, оскільки людям буде важко і непомірно дорого виконувати завдання з обслуговування в суворих космічних умовах. Вартість запасних частин, матеріалів і праці, необхідних для виконання ремонту, також буде важливим фактором, який слід враховувати.

У разі збою системи наслідки можуть бути далекосяжними та суттєвими. Вартість ремонту цих космічних електростанцій і відновлення їх повної робочої потужності буде високою, а втрата електроенергії може призвести до тимчасового дефіциту земної енергії в цілих регіонах. Таким чином, надзвичайно важливо забезпечити стабільність і надійність таких систем шляхом ретельного тестування та кваліфікації компонентів, а також впровадження надійних процедур моніторингу та обслуговування для виявлення та завчасного вирішення потенційних проблем.

Наслідки орбітальної сонячної енергії

Більш широкі наслідки орбітальної сонячної енергії можуть включати:

• Самозабезпеченість у виробництві енергії країн, які використовують такі станції.
• Більш широкий доступ до електроенергії, особливо в сільській місцевості та віддалених районах, що може покращити якість життя та сприяти соціальному розвитку.
• Зменшення витрат, пов’язаних з виробництвом та розподілом енергії, що призводить до зменшення бідності та збільшення економічного зростання.
• Розвиток орбітальної сонячної енергії призводить до додаткових досягнень у космічних технологіях і створення нових високотехнологічних робочих місць у інженерії, дослідженнях і виробництві.
• Збільшення кількості робочих місць у сфері чистої енергетики призводить до відмови від традиційного використання викопного палива, що потенційно може призвести до втрати робочих місць і потреби в перекваліфікації та розвитку робочої сили.
• Посилення співпраці та співпраці між країнами, а також посилення конкуренції за технологічні досягнення в цій галузі.
• Впровадження орбітальної сонячної енергії призвело до створення нових правил і законів щодо використання космосу та розміщення супутників, що потенційно призведе до нових міжнародних угод і договорів.
• Більша доступність землі для житлових, комерційних і сільськогосподарських цілей.

Питання для розгляду

• Як країни можуть краще співпрацювати, щоб підтримати такі ініціативи щодо відновлюваної енергії?
• Як потенційні компанії в цій галузі можуть зменшити кількість космічного сміття та інші можливі проблеми?