بریتانیا ممکن است یک نیروگاه خورشیدی 16 میلیارد پوندی در فضا بسازد. در اینجا نحوه عملکرد هوش داده PlatoBlockchain آمده است. جستجوی عمودی Ai.

بریتانیا ممکن است یک نیروگاه خورشیدی 16 میلیارد پوندی در فضا بسازد. در اینجا نحوه عملکرد آن آمده است

تمبر زمان: 18 مارس 2022، 10:00 صبح
انرژی خورشیدی در فضا

دولت انگلیس است گزارش شده در نظر گرفتن پیشنهاد 16 میلیارد پوندی برای ساخت نیروگاه خورشیدی در فضا.

بله شما آن را درست خواندید. انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا یکی از فناوری‌هایی است که در دولت وجود دارد مجموعه نوآوری خالص صفر. این به عنوان یک راه حل بالقوه، در کنار راه حل های دیگر، برای کمک به بریتانیا برای دستیابی به صفر خالص تا سال 2050 شناسایی شده است.

اما چگونه یک نیروگاه خورشیدی در فضا کار؟ مزایا و معایب این فناوری چیست؟

انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا شامل جمع آوری انرژی خورشیدی در فضا و انتقال آن به زمین است. در حالی که این ایده به خودی خود جدید نیست، پیشرفت های تکنولوژیکی اخیر این چشم انداز را دست یافتنی تر کرده است.

سیستم انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا شامل یک ماهواره انرژی خورشیدی - یک فضاپیمای عظیم مجهز به صفحات خورشیدی است. این پنل ها الکتریسیته تولید می کنند که سپس به صورت بی سیم از طریق امواج رادیویی با فرکانس بالا به زمین منتقل می شود. یک آنتن زمینی به نام rectenna برای تبدیل امواج رادیویی به الکتریسیته استفاده می شود که سپس به شبکه برق تحویل داده می شود.

یک نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضا در مدار 24 ساعت شبانه روز توسط خورشید روشن می شود و بنابراین می تواند به طور مداوم برق تولید کند. این نشان دهنده یک مزیت نسبت به سیستم های انرژی خورشیدی زمینی (سیستم های روی زمین) است که می توانند فقط در طول روز برق تولید کنند و به آب و هوا بستگی دارد.

با پیش بینی افزایش تقاضای جهانی انرژی تقریبا 50 درصد تا سال 2050، انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا می تواند کلیدی برای کمک به پاسخگویی به تقاضای رو به رشد در جهان باشد. انرژی بخش و مقابله با افزایش دمای جهانی.

برخی از چالش ها

یک نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضا بر اساس یک طراحی مدولار است که در آن تعداد زیادی ماژول خورشیدی توسط روبات‌ها در مدار جمع می‌شوند. انتقال همه این عناصر به فضا دشوار، پرهزینه است و به محیط زیست آسیب می رساند.

La وزن پنل های خورشیدی به عنوان یک چالش اولیه شناسایی شد. اما این از طریق توسعه مورد توجه قرار گرفته است سلول های خورشیدی فوق سبک (یک پنل خورشیدی از سلول های خورشیدی کوچکتر تشکیل شده است).

انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا عمدتاً به دلیل پیشرفت در فناوری‌های کلیدی، از جمله سلول‌های خورشیدی سبک وزن، از نظر فنی امکان‌پذیر است. انتقال برق بی سیمو روباتیک فضایی

نکته مهم، مونتاژ حتی یک نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضا به پرتاب های زیادی نیاز دارد. اگرچه انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا برای کاهش انتشار کربن در درازمدت طراحی شده است، انتشار گازهای گلخانه ای قابل توجهی با پرتاب های فضایی و همچنین هزینه ها وجود دارد.

راکت ها در حال حاضر به طور کامل قابل استفاده مجدد نیستند، اگرچه شرکت ها دوست دارند X فضایی در حال کار بر روی تغییر این هستند. توانایی استفاده مجدد از سیستم های پرتاب به طور قابل توجهی هزینه کلی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا را کاهش می دهد.

اگر بتوانیم با موفقیت یک نیروگاه خورشیدی مبتنی بر فضا بسازیم، عملیات آن با چندین چالش عملی نیز مواجه خواهد شد. پانل های خورشیدی ممکن است آسیب ببینند توسط زباله های فضایی. علاوه بر این، پانل های موجود در فضا توسط جو زمین محافظت نمی شوند. قرار گرفتن در معرض تشعشعات خورشیدی شدیدتر به این معنی است که آنها تنزل خواهد کرد سریعتر از آنهایی که روی زمین هستند، که باعث کاهش قدرت آنها می شود.

La بهره وری بحث انتقال برق بی سیم موضوع دیگری است. انتقال انرژی در فواصل زیاد (در این مورد از یک ماهواره خورشیدی در فضا به زمین) دشوار است. بر اساس فناوری فعلی، تنها بخش کوچکی از انرژی خورشیدی جمع آوری شده به زمین می رسد.

پروژه های آزمایشی در حال حاضر در حال انجام است

La پروژه انرژی خورشیدی فضایی در ایالات متحده در حال توسعه سلول های خورشیدی با راندمان بالا و همچنین یک سیستم تبدیل و انتقال است که برای استفاده در فضا بهینه شده است. ایالات متحده آمریکا آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی یک ماژول خورشیدی و سیستم تبدیل نیرو را در سال 2020 در فضا آزمایش کرد. در همین حال، چین پیشرفت خود را در این زمینه اعلام کرده است. ایستگاه انرژی خورشیدی فضایی بیشان، با هدف داشتن یک سیستم کارآمد تا سال 2035.

در انگلستان، توسعه 17 میلیارد پوندی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا (شامل هزینه های عملیاتی) به عنوان یک مفهوم قابل دوام بر اساس اخیر تلقی می شود. گزارش مشاوره Frazer-Nash. انتظار می‌رود این پروژه با آزمایش‌های کوچک آغاز شود و به یک نیروگاه خورشیدی عملیاتی در سال 2040 منجر شود.

این ماهواره انرژی خورشیدی 1.7 کیلومتر قطر و حدود 2,000 تن وزن خواهد داشت. آنتن زمینی فضای زیادی را اشغال می کند. تقریباً 6.7 کیلومتر در 13 کیلومتر. با توجه به استفاده از زمین در سراسر بریتانیا، احتمال بیشتری وجود دارد که در فراساحل قرار گیرد.

این ماهواره 2 گیگاوات برق را به بریتانیا می رساند. در حالی که این مقدار قابل توجهی است، کمک کوچکی به ظرفیت تولید بریتانیا است حدود 76 گیگاوات.

با هزینه های اولیه بسیار بالا و بازدهی آهسته سرمایه گذاری، این پروژه به منابع دولتی قابل توجهی و همچنین سرمایه گذاری های شرکت های خصوصی نیاز دارد.

اما با پیشرفت فناوری، هزینه پرتاب و ساخت فضا به طور پیوسته کاهش می یابد. و مقیاس پروژه امکان تولید انبوه را فراهم می کند، که باید هزینه را تا حدودی کاهش دهد.

اینکه آیا انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا می تواند به ما در رسیدن به صفر خالص تا سال 2050 کمک کند یا خیر، باید دید. سایر فناوری‌ها مانند ذخیره‌سازی انرژی متنوع و انعطاف‌پذیر، هیدروژن و رشد در سیستم های انرژی تجدید پذیر بهتر درک می شوند و می توان آنها را با سهولت بیشتری به کار برد.

با وجود چالش ها، نیروی خورشیدی مبتنی بر فضا پیش درآمدی برای فرصت های تحقیق و توسعه هیجان انگیز است. در آینده، این فناوری احتمالا نقش مهمی در تامین انرژی جهانی ایفا خواهد کرد.گفتگو

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

تصویر های اعتباری: ناسا، دامنه عمومی، از طریق Wikimedia Commons

تمبر زمان:

بیشتر از تکینگی هاب