בריטניה עשויה לבנות תחנת כוח סולארית של 16 מיליארד ליש"ט בחלל. הנה איך זה יעבוד

ממשלת בריטניה היא לפי הדיווחים הצעה של 16 מיליארד ליש"ט להקמת תחנת כוח סולארית בחלל.

כן, קראתם נכון. אנרגיה סולארית מבוססת חלל היא אחת הטכנולוגיות שיוצגו בממשלה פורטפוליו נטו אפס חדשנות. זה זוהה כפתרון פוטנציאלי, לצד אחרים, לעזור לבריטניה להשיג אפס נטו עד 2050.

אבל איך א תחנת כוח סולארית בחלל עֲבוֹדָה? מהם היתרונות והחסרונות של הטכנולוגיה הזו?

אנרגיה סולארית מבוססת חלל כולל איסוף אנרגיה סולארית בחלל והעברתה לכדור הארץ. למרות שהרעיון עצמו אינו חדש, ההתקדמות הטכנולוגית האחרונה הפכה את הסיכוי הזה לאפשרי יותר.

מערכת האנרגיה הסולארית מבוססת החלל כוללת לוויין אנרגיה סולארית - חללית ענקית המצוידת בפאנלים סולאריים. לוחות אלה מייצרים חשמל, אשר מועבר לאחר מכן באופן אלחוטי לכדור הארץ באמצעות גלי רדיו בתדר גבוה. אנטנה קרקעית, הנקראת רקטנה, משמשת להמרת גלי הרדיו לחשמל, אשר מועבר לאחר מכן לרשת החשמל.

תחנת כוח סולארית מבוססת חלל במסלול מוארת על ידי השמש 24 שעות ביממה ולכן יכולה לייצר חשמל ברציפות. זה מייצג יתרון על פני מערכות חשמל סולאריות יבשתיות (מערכות על פני כדור הארץ), שיכולות לייצר חשמל רק במהלך היום ותלויות במזג האוויר.

עם הביקוש העולמי לאנרגיה צפויה לגדול ב כמעט 50 אחוזים עד שנת 2050, אנרגיה סולארית מבוססת-חלל עשויה להיות המפתח למתן מענה לביקוש הגובר בעולם אנרגיה המגזר והתמודדות עם עליית הטמפרטורה העולמית.

כמה אתגרים

תחנת כוח סולארית מבוססת חלל מבוססת על עיצוב מודולרי, שבו מספר רב של מודולים סולאריים מורכבים על ידי רובוטים במסלול. הובלת כל האלמנטים הללו לחלל היא קשה, יקרה ויגבה מחיר מהסביבה.

אל האני משקל פאנלים סולאריים זוהה כאתגר מוקדם. אבל זה טופל באמצעות הפיתוח של תאים סולאריים קלים במיוחד (פאנל סולארי כולל תאים סולאריים קטנים יותר).

אנרגיה סולארית מבוססת חלל נחשבת ריאלית מבחינה טכנית בעיקר בגלל התקדמות בטכנולוגיות מפתח, כולל תאים סולאריים קלים, שידור כוח אלחוטי, ורובוטיקה בחלל.

חשוב לציין, הרכבת אפילו רק תחנת כוח סולארית אחת מבוססת חלל תדרוש שיגורים רבים. למרות שאנרגיה סולארית מבוססת חלל נועדה להפחית את פליטת הפחמן בטווח הארוך, יש פליטות משמעותיות הקשורות בשיגור לחלל, כמו גם עלויות.

רקטות אינן ניתנות כעת לשימוש חוזר מלא, אם כי חברות אוהבות מרחב X עובדים על שינוי זה. היכולת לעשות שימוש חוזר מלא במערכות שיגור תפחית משמעותית את העלות הכוללת של אנרגיה סולארית מבוססת חלל.

אם נצליח לבנות בהצלחה תחנת כוח סולארית מבוססת חלל, תפעול שלה עומד בפני כמה אתגרים מעשיים. פאנלים סולאריים עלולים להינזק על ידי פסולת חלל. יתר על כן, לוחות בחלל אינם מוגנים על ידי האטמוספירה של כדור הארץ. חשיפה לקרינת שמש חזקה יותר פירושה שהם ידרדר מהר יותר מאלה שעל פני כדור הארץ, מה שיפחית את הכוח שהם מסוגלים לייצר.

אל האני יְעִילוּת של שידור כוח אלחוטי הוא נושא אחר. העברת אנרגיה למרחקים גדולים (במקרה זה מלוויין סולארי בחלל לקרקע) היא קשה. בהתבסס על הטכנולוגיה הנוכחית, רק חלק קטן מאנרגיה סולארית שנאספה יגיע לכדור הארץ.

פרויקטי פיילוט כבר בעיצומם

אל האני פרויקט אנרגיה סולארית בחלל בארצות הברית מפתחת תאים סולאריים בעלי יעילות גבוהה וכן מערכת המרה והולכה מותאמת לשימוש בחלל. ארצות הברית מעבדה לחקר ימי בדקה מודול סולארי ומערכת המרת חשמל בחלל בשנת 2020. בינתיים, סין הודיעה על התקדמות בתחום שלהם תחנת אנרגיה סולארית בחלל בישאן, במטרה שתהיה מערכת מתפקדת עד 2035.

בבריטניה, פיתוח אנרגיה סולארית מבוססת חלל של 17 מיליארד ליש"ט (כולל עלויות תפעול) נחשב לרעיון בר-קיימא המבוסס על התוצאות האחרונות דו"ח ייעוץ פרייזר-נאש. הפרויקט צפוי להתחיל בניסויים קטנים, שיובילו לתחנת כוח סולארית פעילה ב-2040.

קוטר הלוויין הסולארי יהיה 1.7 קילומטרים, במשקל של כ-2,000 טון. האנטנה הקרקעית תופסת הרבה מקום; בערך 6.7 ק"מ על 13 ק"מ. בהתחשב בשימוש בקרקע ברחבי בריטניה, סביר יותר שהוא יוצב בים.

הלוויין הזה יספק 2 ג'יגה וואט של כוח לבריטניה. אמנם מדובר בסכום ניכר, אך זוהי תרומה קטנה ליכולת הייצור של בריטניה, כלומר בסביבות 76 גיגה וואט.

עם עלויות ראשוניות גבוהות במיוחד והחזר איטי על השקעה, הפרויקט יזדקק למשאבים ממשלתיים משמעותיים כמו גם להשקעות של חברות פרטיות.

אבל ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, עלות השיגור והייצור בחלל תקטן בהתמדה. והיקף הפרויקט יאפשר ייצור המוני, מה שאמור להוזיל מעט את העלות.

אם אנרגיה סולארית מבוססת חלל יכולה לעזור לנו לעמוד באפס נטו עד 2050 נותר לראות. טכנולוגיות אחרות, כמו אחסון אנרגיה מגוון וגמיש, מימן וצמיחה ב מערכות אנרגיה מתחדשת מובנים טוב יותר וניתן ליישם אותם בקלות רבה יותר.

למרות האתגרים, כוח סולארי מבוסס חלל הוא מבשר להזדמנויות מחקר ופיתוח מרגשות. בעתיד, הטכנולוגיה עשויה למלא תפקיד חשוב באספקת האנרגיה העולמית.

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

תמונת אשראי: נאס"א, נחלת הכלל, באמצעות ויקימדיה קומונס

• Coinsmart. בורסת הביטקוין והקריפטו הטובה באירופה.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה חופשית.
• CryptoHawk. רדאר אלטקוין. ניסיון חינם.
• מקור: https://singularityhub.com/2022/03/18/a-solar-power-station-in-space-heres-how-it-would-work-and-its-potential-benefits/