Выработка солнечной энергии в космосе: возможный проект или слишком большая мечта?

Число жителей на планете Земля увеличивается с каждым годом, и это приводит к тому, что спрос на энергию растет в одинаковой степени. Внедряются все более устойчивые формы производства электроэнергии, гарантирующие, что этот процесс не создаст проблем для окружающей среды в будущем.

Хотя гидроэлектростанции, геотермальные, ветряные и солнечные электростанции являются чистыми и эффективными вариантами, для каждого есть свои ограничения. Не все реки могут быть преобразованы в большие водохранилища, так же как конкретные регионы планеты могут использовать решения, использующие температуру ветра или поверхности.

Получение солнечной энергии сравнительно легко, но эффективность панелей зависит от расстояния от солнца, что позволяет одной плите, расположенной на линии экватора, генерировать больше энергии, чем та, которая расположена в Канаде. Взяв панели в космос, эффективность резко возрастет, потому что там никогда не заходит солнце - и эта возможность, похоже, не столь далека от реальности.

Орбитальные растения

Идея размещения солнечных батарей в пространстве для выработки электроэнергии обсуждалась с 1970-х годов, но организация и стоимость контракта сделали проект всегда мечтой. Развитие технологии, которая позволила массово производить небольшие спутники и повторно использовать ракеты, заставило это решение снова рассмотреть.

Существует много идей о том, как получать и передавать электрическую энергию из космоса, но в основном все они рассматривают использование тысяч спутников, расположенных на геосинхронной орбите. Часть из них будет отвечать за концентрацию и направление солнечного света на панели, все еще находящиеся в космосе, которые будут генерировать электричество и преобразовывать его в микроволны низкой интенсивности, которые затем будут передаваться на большие круглые приемники в земле.

Хотя это звучит очень продвинуто, технология, используемая для питания таким образом, относительно проста. Это подтверждается исследователем НАСА Джоном Мэнкинсом, который в 2011 году получил финансирование для детализации концепции космической солнечной электростанции. Для него большие препятствия - это первоначальные инвестиции и реальная потребность в решении на данный момент.

Стоимость развертывания такого решения не самая большая. Манкинс, как и другие исследователи, подсчитали, что с 5 миллиардами долларов может быть запущена космическая солнечная установка. Если мы сравним это с 28 миллиардами долларов, потраченными на плотину Три ущелья в Китае, или с 4, 7 миллиардами долларов, потраченными на комплекс по производству атомной энергии в Ваттс-Баре, на строительство которого ушло 43 года, мы увидим что не является чем-то нереальным.

По словам генерального директора Solaren Гэри Спинарка, одной из самых больших проблем этого нового решения является создание условий, при которых стоимость производства энергии будет соответствовать другим доступным вариантам.

Соларен и будущее энергии

Компания уже производит и продает электроэнергию в штате Калифорния, но ее главная цель - начать производство электроэнергии в космосе. Переговоры с инвесторами и регистрация патентов уже проведены, и Спинарк надеется убедить некоторых инвесторов поставить в аренду экспериментальную установку мощностью 250 МВт, которую планируется установить к 2023 году.

Это развертывание попадает в один из наиболее важных моментов, когда мы говорим о ракетах, а именно вес. Столько, сколько стоимость запуска резко сократилась в последнее время, каждый фунт имеет значение, когда мы хотим вывести оборудование на орбиту. Вот почему инженер Пол Джаффе из Военно-морской исследовательской лаборатории США ищет возможности оптимизировать размеры модулей приема и передачи солнечного света.

Хотя существует возможность запуска оборудования с многоразовой ракетой, планы разрабатываются на основе использования традиционных транспортных средств. И все же некоторые релизы потребуются для мобилизации всей структуры.

Начало звезды смерти?

Джаффе говорит, что наиболее часто задаваемый вопрос о системе: не будет ли этот луч достигать птиц и самолетов? По его словам, проблем нет, потому что такая же частота будет использоваться в наших мобильных телефонах. Кроме того, существует несколько правил по этому вопросу, которые предотвращают превращение антенны в луч смерти.

Критики этого решения, в том числе знаменитый генеральный директор Tesla Элон Маск, говорят, что процесс преобразования энергии приводит к тому, что конечная стоимость становится слишком высокой. Но Джаффе считает, что существующей технологии будет достаточно, чтобы заставить систему работать с реалистичными значениями.

Для Мэнкинса из НАСА это решение, которое должно получить больше государственных инвестиций, потому что по мере роста населения мира будет невозможно снизить выбросы углерода с использованием существующих решений. Производство чистой энергии необходимо для того, чтобы агрессия не повлияла на природу.

***

Знаете ли вы информационный бюллетень Mega Curioso? Еженедельно мы производим эксклюзивный контент для любителей самых интересных и причудливых вещей этого большого мира! Зарегистрируйте свою электронную почту и не пропустите этот способ оставаться на связи!