สหราชอาณาจักรอาจสร้างสถานีพลังงานแสงอาทิตย์มูลค่า 16 พันล้านปอนด์ในอวกาศ นี่คือวิธีการทำงาน

รัฐบาลสหราชอาณาจักรคือ รายงานการพิจารณา ข้อเสนอมูลค่า 16 พันล้านปอนด์เพื่อสร้างสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

ใช่คุณอ่านถูกต้อง พลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่นำเสนอในรัฐบาล ผลงานนวัตกรรม Net Zero. ได้รับการระบุว่าเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ควบคู่ไปกับคนอื่น ๆ เพื่อช่วยให้สหราชอาณาจักรบรรลุศูนย์สุทธิภายในปี 2050

แต่จะ สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ งาน? ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยีนี้คืออะไร?

พลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ เกี่ยวข้องกับการรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศและถ่ายโอนไปยังโลก แม้ว่าแนวคิดนี้จะไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุดทำให้โอกาสนี้เป็นไปได้มากขึ้น

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศเกี่ยวข้องกับดาวเทียมพลังงานแสงอาทิตย์—ยานอวกาศขนาดมหึมาที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ แผงเหล่านี้ผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งจะถูกส่งต่อไปยังพื้นโลกแบบไร้สายผ่านคลื่นวิทยุความถี่สูง เสาอากาศภาคพื้นดินเรียกว่า rectenna ใช้เพื่อแปลงคลื่นวิทยุเป็นไฟฟ้า ซึ่งจะถูกส่งไปยังโครงข่ายไฟฟ้า

สถานีพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศในวงโคจรได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ตลอด 24 ชั่วโมง ดังนั้นจึงสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้แสดงถึงข้อได้เปรียบเหนือระบบพลังงานแสงอาทิตย์บนบก (ระบบบนโลก) ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้เฉพาะในเวลากลางวันและขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ

ด้วยความต้องการพลังงานทั่วโลกที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นโดย เกือบ 50 เปอร์เซ็นต์ ภายในปี 2050 พลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศอาจเป็นกุญแจสำคัญในการตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโลก พลังงาน ภาคส่วนและการแก้ไขปัญหาอุณหภูมิโลกที่เพิ่มขึ้น

ความท้าทายบางอย่าง

สถานีพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศมีพื้นฐานมาจากการออกแบบโมดูลาร์ ซึ่งโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากถูกประกอบขึ้นโดยหุ่นยนต์ในวงโคจร การขนส่งองค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้สู่อวกาศนั้นยาก มีค่าใช้จ่ายสูง และจะสร้างความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

พื้นที่ น้ำหนักแผงโซลาร์เซลล์ ถูกระบุว่าเป็นความท้าทายในช่วงต้น แต่สิ่งนี้ได้รับการแก้ไขผ่านการพัฒนาของ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเบาพิเศษ (แผงโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่เล็กกว่า)

พลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศถือว่าเป็นไปได้ในทางเทคนิคเป็นหลัก เนื่องจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีหลัก ๆ ซึ่งรวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์น้ำหนักเบา ระบบส่งกำลังแบบไร้สายและหุ่นยนต์อวกาศ

ที่สำคัญ การประกอบโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศเพียงแห่งเดียวก็จำเป็นต้องมีการเปิดตัวหลายครั้ง แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้อวกาศได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการปล่อยคาร์บอนในระยะยาว แต่ก็มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการเปิดตัวในอวกาศรวมถึงต้นทุนด้วย

จรวดยังไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างเต็มที่แม้ว่าบริษัทต่างๆ จะชอบ X อวกาศ กำลังทำงานเพื่อเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ ความสามารถในการนำระบบยิงจรวดกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างเต็มที่จะช่วยลดต้นทุนโดยรวมของพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศได้อย่างมาก

หากเราจัดการเพื่อสร้างสถานีพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศได้สำเร็จ การดำเนินงานของโรงไฟฟ้าก็เผชิญกับความท้าทายในทางปฏิบัติหลายประการเช่นกัน แผงโซลาร์เซลล์อาจเสียหายได้ โดยเศษซากอวกาศ. นอกจากนี้ แผงในอวกาศไม่ได้รับการปกป้องจากชั้นบรรยากาศของโลก การได้รับรังสีดวงอาทิตย์ที่รุนแรงขึ้นหมายความว่า จะเสื่อมลง เร็วกว่าบนโลกซึ่งจะลดพลังงานที่พวกเขาสามารถสร้างได้

พื้นที่ อย่างมีประสิทธิภาพ ของการส่งพลังงานแบบไร้สายเป็นอีกประเด็นหนึ่ง การส่งพลังงานในระยะทางไกล (ในกรณีนี้จากดาวเทียมสุริยะในอวกาศสู่พื้นดิน) นั้นทำได้ยาก ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บมาได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะไปถึงโลก

โครงการนำร่องกำลังดำเนินการอยู่

พื้นที่ โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ ในสหรัฐอเมริกากำลังพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงรวมถึงระบบการแปลงและการส่งผ่านที่ปรับให้เหมาะกับการใช้งานในอวกาศ สหรัฐอเมริกา ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือ ทดสอบโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์และระบบแปลงพลังงานในอวกาศในปี 2020 ในขณะเดียวกันจีนได้ประกาศความคืบหน้าเกี่ยวกับ สถานีพลังงานแสงอาทิตย์อวกาศ Bishanโดยมีเป้าหมายที่จะมีระบบการทำงานภายในปี 2035

ในสหราชอาณาจักร การพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่ 17 พันล้านปอนด์ (รวมถึงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน) ถือเป็นแนวคิดที่เป็นไปได้โดยอิงจากแนวคิดล่าสุด รายงานที่ปรึกษา Frazer-Nash. คาดว่าโครงการจะเริ่มต้นด้วยการทดลองเล็กๆ ซึ่งนำไปสู่สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดำเนินการได้ในปี 2040

ดาวเทียมพลังงานแสงอาทิตย์จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.7 กิโลเมตร หนักประมาณ 2,000 ตัน เสาอากาศภาคพื้นดินใช้พื้นที่มาก ประมาณ 6.7 กิโลเมตร คูณ 13 กิโลเมตร เนื่องจากมีการใช้ที่ดินทั่วสหราชอาณาจักร จึงมีแนวโน้มที่จะถูกปล่อยออกนอกชายฝั่ง

ดาวเทียมดวงนี้จะส่งมอบพลังงาน 2 กิกะวัตต์ไปยังสหราชอาณาจักร แม้ว่าจำนวนนี้จะมีจำนวนมหาศาล แต่ก็มีส่วนสนับสนุนเล็กน้อยต่อความสามารถในการผลิตของสหราชอาณาจักร ซึ่งก็คือ ประมาณ 76 กิกะวัตต์.

ด้วยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงมาก และผลตอบแทนจากการลงทุนที่ช้า โครงการนี้จึงต้องการทรัพยากรของรัฐบาลจำนวนมากรวมถึงการลงทุนจากบริษัทเอกชน

แต่เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น ค่าใช้จ่ายในการเปิดตัวและการผลิตพื้นที่จะลดลงเรื่อยๆ และขนาดของโครงการจะช่วยให้สามารถผลิตจำนวนมากได้ ซึ่งน่าจะช่วยลดต้นทุนได้บ้าง

ไม่ว่าพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศจะช่วยให้เราสามารถบรรลุศูนย์สุทธิภายในปี 2050 ได้หรือไม่นั้นยังคงต้องติดตาม เทคโนโลยีอื่นๆ เช่น การจัดเก็บพลังงานที่หลากหลายและยืดหยุ่น ไฮโดรเจน และการเติบโตใน ระบบพลังงานหมุนเวียน เข้าใจและนำไปใช้ได้ง่ายกว่า

แม้จะมีความท้าทาย พลังงานแสงอาทิตย์ตามพื้นที่ เป็นสารตั้งต้นสำหรับโอกาสในการวิจัยและพัฒนาที่น่าตื่นเต้น ในอนาคต เทคโนโลยีนี้น่าจะมีบทบาทสำคัญในการจัดหาพลังงานทั่วโลก

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

เครดิตภาพ: NASA, โดเมนสาธารณะ, มีเดียคอมมอนส์

• คอยน์สมาร์ท การแลกเปลี่ยน Bitcoin และ Crypto ที่ดีที่สุดในยุโรป
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าฟรี
• คริปโตฮอว์ก เรดาร์ Altcoin ทดลองฟรี.
• ที่มา: https://singularityhub.com/2022/03/18/a-solar-power-station-in-space-heres-how-it-would-work-and-its-potential-benefits/