Η ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα περνάει τη στιγμή της στον ήλιο

Η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στη Γη από ηλιακούς συλλέκτες στο διάστημα ήταν ένα όνειρο καθαρής ενέργειας για δεκαετίες. Παρόλο που η τεχνολογία έχει ακόμη πολύ δρόμο μπροστά της για να κρατήσει τα φώτα αναμμένα στο σπίτι, υπάρχει περισσότερη δημοσιότητα από ποτέ ότι οι ηλιακοί σταθμοί που βασίζονται στο διάστημα θα μπορούσαν πραγματικά να λειτουργήσουν.

Ένα σημαντικό ορόσημο ανακοινώθηκε αυτόν τον μήνα όταν ερευνητές στο Caltech δήλωσαν ότι ένα πρωτότυπο που εκτοξεύτηκε στο διάστημα ήταν σε θέση να εκπέμψει μια μικρή ποσότητα ενέργειας στη Γη. Ήταν μια σημαντική πρώτη για την εκκολαπτόμενη τεχνολογία και άλλοι ερευνητές σε όλο τον κόσμο αγωνίζονται να κάνουν παρόμοια πρόοδο με χρηματοδότηση από κυβερνήσεις που προσπαθούν να επιτύχουν τους κλιματικούς στόχους τους.

Στο διάστημα, τα ηλιακά πάνελ μπορούν να απορροφούν το αφιλτράριστο ηλιακό φως όλο το εικοσιτετράωρο χωρίς να δύει ο ήλιος. Μπορεί να είναι σε θέση να παράγουν έως και οκτώ φορές περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τα επίγεια ηλιακά πάνελ, σύμφωνα με την Caltech. Η ελπίδα είναι ότι ίσως μπορέσουμε μια μέρα να αξιοποιήσουμε αυτή την άφθονη καθαρή ενέργεια εδώ στη Γη ή ενδεχομένως ακόμη και φυλάκια στη Σελήνη.

«Δυσκολεύομαι να μην αφήσω τη φαντασία μου ελεύθερη όταν αρχίζω να το κοιτάζω. Έχει μια περίεργη σαγηνευτικότητα όπως αυτή», λέει ο Nikolai Joseph, ανώτερος αναλυτής τεχνολογίας στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της

NASA

.

Το χείλος

.

Το πόσο εφικτό είναι να γίνουν αυτά τα όνειρα πραγματικότητα οποτεδήποτε σύντομα, είναι το θέμα μιας μελέτης που εργάζεται ο Joseph με συναδέλφους της NASA. Η επίδειξη του Caltech άλλαξε το παιχνίδι, λέει. «Αν με ρωτούσατε αν αυτό επρόκειτο να συμβεί πριν από ένα χρόνο, θα έλεγα: «Ω, όχι, μάλλον όχι». Και μετά το έκαναν, κάτι που είναι άγριο», λέει. Ο Τζόζεφ συγκρίνει το ορόσημο με μια σημαντική ανακάλυψη στην πυρηνική σύντηξη που έγινε πρωτοσέλιδο πέρυσι.

Η Caltech έδειξε ότι θα μπορούσε να ξεπεράσει μια από τις πιο δύσκολες μηχανολογικές προκλήσεις με την ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα: πώς να στείλει με ασφάλεια ηλεκτρική ενέργεια με ζουμ από το διάστημα στη Γη. Ένας πύραυλος

SpaceX

εκτόξευσε ένα διαστημόπλοιο που μετέφερε το πρωτότυπο της Caltech στο διάστημα τον Ιανουάριο. Το πρωτότυπο περιλαμβάνει ηλιακά κύτταρα και μια σειρά πομπών που μπορούν να εκπέμπουν ενέργεια σε διαφορετικές τοποθεσίες. Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία στη συνέχεια πρέπει να μετατραπεί σε μικροκύματα ώστε να μπορεί να μεταδοθεί ασύρματα. (Το Caltech έχει μια τακτοποιημένη

βίντεο

εξηγητής.)

Λίγους μήνες μετά την εκτόξευση, το πρωτότυπο του Caltech μπόρεσε να μεταδώσει λίγη δύναμη στο διάστημα και τελικά να επιστρέψει στο πανεπιστήμιο. Ξεκίνησε μικρό, στέλνοντας μικροκύματα σε συστοιχίες δεκτών περίπου ένα πόδι μακριά από τον πομπό. Οι συστοιχίες δεκτών μπόρεσαν να μετατρέψουν τα μικροκύματα ξανά σε ηλεκτρισμό συνεχούς ρεύματος (DC) και να το χρησιμοποιήσουν για να ανάψουν μερικά LED. Το πρωτότυπο εξέπεμπε επίσης μια «ανιχνεύσιμη» ποσότητα ενέργειας σε έναν δέκτη στην ταράτσα ενός εργαστηρίου του Caltech στην Πασαντένα της Καλιφόρνια.

«Το είχαμε, φυσικά, δοκιμάσει στη Γη, αλλά τώρα ξέρουμε ότι μπορεί να επιβιώσει από το ταξίδι στο διάστημα και να λειτουργήσει εκεί», είπε ο Αλί Χατζιμίρι, καθηγητής ηλεκτρολογίας και ιατρικής μηχανικής που ηγήθηκε της ομάδας του Caltech.

ανακοίνωση τύπου

. «Από όσο γνωρίζουμε, κανείς δεν έχει αποδείξει ποτέ ασύρματη μεταφορά ενέργειας στο διάστημα ακόμη και με ακριβές άκαμπτες κατασκευές. Το κάνουμε με εύκαμπτες ελαφριές δομές και με τα δικά μας ολοκληρωμένα κυκλώματα. Αυτό είναι ένα πρώτο.”

Και φαίνεται ότι μπορεί να μην είναι το τελευταίο. Νωρίτερα αυτή την εβδομάδα, το Ηνωμένο Βασίλειο

ανακοινώθηκε

4,3 εκατομμύρια £ σε κρατική χρηματοδότηση για διάφορες ερευνητικές πρωτοβουλίες. Αυτό περιλαμβάνει μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο Queen Mary του Λονδίνου

ανάπτυξη

το δικό της ασύρματο σύστημα για τη μετάδοση ενέργειας μικροκυμάτων από τόπο σε τόπο. Και το Εργαστήριο Ναυτικής Έρευνας των ΗΠΑ

ξεκίνησε ένα πείραμα

στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό νωρίτερα φέτος με στόχο τη μετάδοση ισχύος στο διάστημα χρησιμοποιώντας πομπούς λέιζερ.

Παρόλο που η έρευνα αυξάνεται τώρα, το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ηλιακή ενέργεια με βάση το διάστημα κατατέθηκε το 1968 από μηχανικό αεροδιαστημικής

Πίτερ Γκλέιζερ

. Η NASA και το Υπουργείο Ενέργειας ενδιαφέρθηκαν για την ιδέα τη δεκαετία του 1970, καθώς ο κόσμος αντιμετώπιζε μια ενεργειακή κρίση. Αλλά τελικά κρίθηκε πολύ ακριβό για να συνεχιστεί η ιδέα.

Ακόμη και σήμερα, «Το κόστος είναι το μεγάλο ζήτημα», λέει ο Xiaodong Chen, καθηγητής μηχανικής μικροκυμάτων στο Πανεπιστήμιο Queen Mary του Λονδίνου. «Χτίζετε τόσο μεγάλη υποδομή στο διάστημα».

Τα οικονομικά αρχίζουν να αλλάζουν, ωστόσο, με την εμπορική διαστημική βιομηχανία να μειώνει το κόστος εκτόξευσης. Το πιο φιλόδοξο χρονοδιάγραμμα μέχρι στιγμής είναι αυτή η τεχνολογία να είναι έτοιμη να τροφοδοτήσει τα σπίτια και τις επιχειρήσεις στη Γη έως το 2050, λέει ο Chen.

Μέχρι το 2050, προκειμένου να επιτευχθούν οι κλιματικοί στόχοι που έχουν τεθεί στη συμφωνία του Παρισιού, οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου πρέπει να

φτάσει στο καθαρό μηδέν

. Δεν υπάρχει καμία πιθανότητα να πετύχετε αυτό το γκολ από τη μια μέρα στην άλλη. Έτσι, η ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα δεν θα πρέπει να θεωρείται ανταγωνιστής των ηλιακών πάρκων που συνδέονται με τη Γη, λέει ένα 2022

κανω ΑΝΑΦΟΡΑ

σχετικά με την τεχνολογία του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Ο κόσμος χρειάζεται όση περισσότερη ανανεώσιμη ενέργεια μπορεί να πάρει, μόλις την αποκτήσει.