Zní to jako sci-fi, ale Zemi by jednoho dne mohly pohánět obří solární panely obíhající kolem planety. Vznik solárních farem na oběžné dráze, které by mohly zásobovat Zemi energií, už možná není jen vzdáleným snem. Podle Space Energy Initiative je reálný a mohl by vzniknout do roku 2035. Článek přinesl server BBC.
Zní to příliš dobře, než aby to byla pravda: plán sklízet sluneční energii z vesmíru a přenášet ji na Zemi pomocí mikrovln. Ale podle Martina Soltaua, spolupředsedy Space Energy Initiative (SEI) – spolupráce průmyslu a akademiků, by se to mohlo podařit již v roce 2035.
How solar farms in space might beam electricity to Earth https://t.co/uU81Q7KrsD
— BBC News (UK) (@BBCNews) November 1, 2022
SEI pracuje na projektu zvaném Cassiopeia, který plánuje umístit konstelaci velmi velkých satelitů vysoko na oběžnou dráhu Země, uvádí BBC. Ty by „sklízely“ sluneční energii a přenášely ji zpět na Zemi. Říká, že potenciál je téměř neomezený. „Teoreticky by mohly dodávat veškerou světovou energii v roce 2050,“ říká.
„Na oběžné dráze je dostatek místa pro solární družice a zásoba sluneční energie je obrovská. Úzký pás kolem geostacionární oběžné dráhy Země dostane 100krát více energie za rok, než se předpokládá, že celé lidstvo spotřebuje v roce 2050.“ říká Soltau.
Jeden satelit by měl výkon jako jaderná elektrárna
Začátkem tohoto roku vláda Spojeného království oznámila financování projektů solární energie ve vesmíru ve výši 3 miliony liber na základě inženýrské studie provedené poradenskou společností Frazer-Nash. Ta dospěla k závěru, že technologie je životaschopná.
SEI doufá, že získá velkou část těchto peněz. Jeho satelity by se skládaly ze stovek tisíc malých, identických modulů vyrobených v továrnách na Zemi a sestavených ve vesmíru autonomními roboty. Roboti by také prováděli servis a údržbu.
Sluneční energie shromážděná satelity by byla přeměněna na vysokofrekvenční rádiové vlny a vysílána do usměrňovací antény na Zemi. Ta by přeměnila rádiové vlny na elektřinu. Každý satelit by mohl dodat do sítě přibližně 2 GW energie, takže každý satelit by byl výkonem srovnatelný s jadernou elektrárnou. Pro představu to odpovídá šesti milionům solárních panelů na Zemi. Výsledná energie by mohla pohánět více než jeden milion domácností.
Zde na Zemi je sluneční světlo rozptýleno atmosférou, ale ve vesmíru přichází přímo ze Slunce bez rušení. Takže vesmírný solární panel může shromáždit mnohem více energie než podobně velký na Zemi.
Podobné projekty se připravují i jinde
Ve Spojených státech Air Force Research Laboratory pracuje na některých kritických technologiích potřebných pro takový systém v projektu známém jako Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research.
Patří mezi ně zlepšení účinnosti solárních článků, přeměna sluneční frekvence na rádiovou frekvenci a formování paprsku, stejně jako snížení velkých teplotních výkyvů na součástech kosmických lodí a vytváření návrhů rozmístitelných struktur.
Koncem loňského roku tým úspěšně předvedl nové komponenty pro takzvanou sendvičovou dlaždici, která se používá k přeměně sluneční energie na rádiové vlny. Mikrovlnné paprsky mohou znít znepokojivě, ale bylo prokázáno, že jsou účinné a bezpečné jak pro lidi, tak pro divokou zvěř.
„Ten paprsek je mikrovlnný, takže je to jako u wi-fi. Také je tu neustále, má nízkou intenzitu, asi čtvrtinu intenzity poledního Slunce,“ říká pan Soltau.
Evropská kosmická agentura (ESA) představila projekt Solaris. Jeho konečným cílem je výstavba 2 km dlouhé solární vesmírné farmy, která bude vyrábět tolik energie jako jaderná elektrárna, píše server Euronews. ESA navázala partnerství se společností Airbus pro vývoj „bezdrátového přenosu energie“.
Tato technologie je založena na přenosu používaném každý den televizními a komunikačními satelity. ESA bude projekt Solaris diskutovat na svém listopadovém zasedání.
Stále existují problémy
„Můj osobní názor na to je, že si rádi myslíme, že technologie existuje. Ale ještě není zcela připravena na to, abychom se pustili do projektu takové složitosti,“ říká doktorka Jovana Radulovic, lektorka termodynamiky na University of Portsmouth, která se specializuje na systémy obnovitelné energie.
Poukazuje na to, že vypuštění velkého množství solárních panelů do vesmíru bude drahé a vzhledem k tomu, že takový projekt by mohl vyžadovat stovky startů, vytvořil by spoustu oxidu uhličitého. V době, kdy se celý svět snaží snižovat emise.
Ale je tu důvod k optimismu. Environmentální analýza projektu Cassiopeia, kterou provedla University of Strathclyde, dospěla k závěru, že celkově, včetně startu, by uhlíková stopa mohla být poloviční než u pozemské sluneční energie, tedy asi 24 g CO2 na kilowatthodinu.
Pilotní projekty v dohledné době
Soltau je však optimistický. „Náklady na uvedení na trh klesly o 90 % a nadále klesají. To změnilo hru z hlediska ekonomiky,“ říká.
„Za druhé, došlo k určitým skutečným pokrokům v konstrukci solárních družic, takže jsou mnohem modulárnější, což zajišťuje odolnost a nižší výrobní náklady. Za třetí, máme skutečný pokrok v robotice a autonomních systémech.“
SEI doufá, že s pouze omezeným financováním od vlády Spojeného království přiláká soukromé investice do některých zúčastněných technologií. Nicméně, varuje doktorka Radulovic, navrhovaný časový plán může být příliš optimistický.
„Myslím si, že s významnými investicemi a soustředěným úsilím do této oblasti není důvod, proč bychom systém nemohli v dohledné době spustit jako menší pilotní projekty,“ říká.
„Ale něco ve velkém měřítku, mluvíme o kilometrech solárních polí, by trvalo podstatně déle.“
