The UK May Build A £16 Billion Solar Power Station In Space. Here’s How It Would Work

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Guvernul Regatului Unit este considerat considerând o propunere de 16 miliarde de lire sterline pentru construirea unei centrale solare în spațiu.

Da, ai citit bine. Energia solară bazată pe spațiu este una dintre tehnologiile care trebuie prezentate în guvern Portofoliu Net Zero Inovație. A fost identificat ca o soluție potențială, alături de altele, pentru a ajuta Marea Britanie să atingă zero net până în 2050.

Dar cum ar fi a centrală solară în spațiu muncă? Care sunt avantajele și dezavantajele acestei tehnologii?

Energie solară bazată pe spațiu implică colectarea energiei solare în spațiu și transferarea acesteia pe Pământ. Deși ideea în sine nu este nouă, progresele tehnologice recente au făcut această perspectivă mai realizabilă.

Sistemul de energie solară bazat pe spațiu implică un satelit de energie solară - o navă spațială enormă echipată cu panouri solare. Aceste panouri generează electricitate, care este apoi transmisă fără fir pe Pământ prin unde radio de înaltă frecvență. O antenă de pământ, numită rectennă, este folosită pentru a converti undele radio în electricitate, care este apoi livrată rețelei electrice.

O centrală solară spațială aflată pe orbită este iluminată de soare 24 de ore pe zi și, prin urmare, ar putea genera electricitate în mod continuu. Acest lucru reprezintă un avantaj față de sistemele de energie solară terestre (sisteme de pe Pământ), care pot produce energie electrică doar în timpul zilei și depind de vreme.

Având în vedere că cererea globală de energie va crește cu aproape 50 la sută până în 2050, energia solară din spațiu ar putea fi esențială pentru a contribui la satisfacerea cererii în creștere din lume. energie sector și combaterea creșterii temperaturii globale.

Unele provocări

O centrală solară spațială se bazează pe un design modular, în care un număr mare de module solare sunt asamblate de roboți pe orbită. Transportarea tuturor acestor elemente în spațiu este dificilă, costisitoare și va afecta mediul înconjurător.

greutatea panourilor solare a fost identificată ca o provocare timpurie. Dar acest lucru a fost abordat prin dezvoltarea de celule solare ultra-ușoare (un panou solar cuprinde celule solare mai mici).

Energia solară din spațiu este considerată a fi fezabilă din punct de vedere tehnic, în primul rând datorită progreselor în tehnologiile cheie, inclusiv celulele solare ușoare, transmisie de putere fără fir, și robotica spațială.

Important este că asamblarea chiar și a unei singure centrale solare spațiale va necesita multe lansări. Deși energia solară din spațiu este concepută pentru a reduce emisiile de carbon pe termen lung, există emisii semnificative asociate cu lansările în spațiu, precum și costuri.

Rachetele nu sunt în prezent complet reutilizabile, deși companiile preferă Space X lucrează la schimbarea asta. Posibilitatea de a reutiliza complet sistemele de lansare ar reduce semnificativ costul total al energiei solare din spațiu.

Dacă reușim să construim cu succes o centrală solară spațială, funcționarea acesteia se confruntă și cu mai multe provocări practice. Panourile solare ar putea fi deteriorate de resturile spațiale. Mai mult, panourile din spațiu nu sunt protejate de atmosfera Pământului. A fi expus la radiații solare mai intense înseamnă că ei se va degrada mai rapid decât cei de pe Pământ, ceea ce va reduce puterea pe care o pot genera.

eficiență a transmisiei de putere fără fir este o altă problemă. Transmiterea energiei pe distanțe mari (în acest caz de la un satelit solar din spațiu către sol) este dificilă. Pe baza tehnologiei actuale, doar o mică parte din energia solară colectată ar ajunge pe Pământ.

Proiectele-pilot sunt deja în derulare

Proiect de energie solară spațială în SUA dezvoltă celule solare de înaltă eficiență, precum și un sistem de conversie și transmisie optimizat pentru utilizare în spațiu. SUA Laboratorul de cercetare navală a testat un modul solar și un sistem de conversie a energiei în spațiu în 2020. Între timp, China a anunțat progrese în ceea ce privește Stația de energie solară spațială Bishan, cu scopul de a avea un sistem funcțional până în 2035.

În Marea Britanie, o dezvoltare a energiei solare în valoare de 17 miliarde de lire sterline (inclusiv costurile de operare) este considerată a fi un concept viabil bazat pe recentul Raportul Frazer-Nash Consultancy. Proiectul este de așteptat să înceapă cu teste mici, care să conducă la o centrală solară funcțională în 2040.

Satelitul cu energie solară ar avea un diametru de 1.7 kilometri, cântărind aproximativ 2,000 de tone. Antena terestră ocupă mult spațiu; aproximativ 6.7 kilometri pe 13 kilometri. Având în vedere utilizarea terenurilor în Marea Britanie, este mai probabil să fie plasat în larg.

Acest satelit ar furniza 2 gigawați de putere în Marea Britanie. Deși aceasta este o sumă substanțială, este o contribuție mică la capacitatea de generare a Regatului Unit, care este aproximativ 76 gigawați.

Cu costuri inițiale extrem de mari și rentabilitate lentă a investiției, proiectul ar avea nevoie de resurse guvernamentale substanțiale, precum și de investiții din partea companiilor private.

Dar, pe măsură ce tehnologia avansează, costul lansării și producției în spațiu va scădea constant. Iar amploarea proiectului va permite producția în masă, care ar trebui să reducă oarecum costul.

Rămâne de văzut dacă energia solară din spațiu ne poate ajuta să atingem zero net până în 2050. Alte tehnologii, cum ar fi stocarea diversă și flexibilă a energiei, hidrogenul și creșterea în sisteme de energie regenerabilă sunt mai bine înțelese și pot fi aplicate mai ușor.

În ciuda provocărilor, energie solară bazată pe spațiu este un precursor pentru oportunități interesante de cercetare și dezvoltare. În viitor, este posibil ca tehnologia să joace un rol important în aprovizionarea globală cu energie.

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

Credit imagine: NASA, Domeniu public, prin Wikimedia Commons

Timestamp-ul: Martie 18, 2022