Prąd z kosmosu? Czy to możliwe?
Znamy promy kosmiczne, filmowe wojny kosmiczne, energię kosmiczną, ale czy zastanawialiście się kiedykolwiek czy jest szansa na to by w Twoim gniazdku w domu płyną prąd z kosmosu?
W odległej przyszłości są na to szanse, ponieważ naukowcy od lat 70-tych pracują nad niebywałym pomysłem umieszczenia farm słonecznych na orbicie Ziemi! Ale od początku.
Pomysł stworzenia orbitalnej elektrowni słonecznej
Jako pierwszy na ten pomysł wpadł w 1941 roku Isaac Asimov. Opisał on w swoim opowiadaniu stację orbitalną zbierającą energię słoneczną i przesyłającą ją na Ziemię dzięki mikrofalom. Naukowe opracowanie tematu w 1968 roku zamieścił w magazynie "Science" Peter E. Glaser w artykule zatytułowanym "Moc ze słońca: przyszłość". W 1973 roku Glaser opatentował swój pomysł, nawet NASA uznała temat za ciekawy i uznała, że należy kontynuować badania. Jednak ze względu na wysokie koszty i ogromne trudności, w tamtym okresie, nie zaangażowała się bardziej w przedsięwzięcie.
Tematu nie porzucono. Na początku XXI wieku pojawiły się pomysły odświeżenia projektu w USA i w Japonii:
- W kwietniu 2009 kalifornijskie przedsiębiorstwo energetyczne Pacific Gas and Electric Company oświadczyło, że oczekuje na zatwierdzenie przez stanowego regulatora umowy zawartej z Solaren Corp. przewidującej dostarczanie 200 MW mocy przez ponad 15 lat z elektrowni słonecznej znajdującej się na orbicie.
- W listopadzie 2009 swoje plany ogłosiła Japonia. Celem jest budowa do 2030 roku elektrowni orbitalnej przesyłającej energię na ziemią za pomocą mikrofal lub promienia laserowego. Według JAXA stacja odbiorcza ma znajdować się na morzu lub sztucznym zbiorniku wodnym
- W dniu 27 maja 2022 roku w trakcie Międzynarodowej Konferencji Rozwoju Przestrzeni Kosmicznej Narodowego Towarzystwa Kosmicznego Peter Garretson (były oficer Sił Powietrznych USA oraz wielki orędownik projektu orbitalnej elektrowni słonecznej, z ang. SBSP – Space Based Solar Power) mówił o wznowieniu prac nad koncepcją SBSP. Stwierdził, że NASA jako jedna z pierwszych opracowała koncepcję elektrowni tego typu i powinna wrócić do czołówki.
Projekt MAPLE - bezprzewodowa transmisja energii w przestrzeni kosmicznej
W styczniu 2023 roku satelita Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1), w ramach projektu Space Solar Power Project (SSPP) Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech), został wystrzelony na orbitę i po raz pierwszy wykazał zdolność do bezprzewodowego przesyłania energii w przestrzeni kosmicznej i przesyłania wykrywalnej energii na Ziemię.
Bezprzewodowe przesyłanie mocy zostało zademonstrowane 3 marca w ramach projektu MAPLE (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment).
Projekt MAPLE zademonstrował bezprzewodową transmisję energii w przestrzeni kosmicznej, wysyłając energię z nadajnika do dwóch oddzielnych układów odbiorników oddalonych o około 30 centymetrów, gdzie została ona przekształcona w energię elektryczną. Służyło to do oświetlenia pary diod LED.
Następnie instrument przesłał energię z małego okna zainstalowanego w urządzeniu na dach Laboratorium Inżynieryjnego Gordona i Betty Moore na terenie kampusu Caltech w Pasadenie.
„Dzięki dotychczasowym eksperymentom otrzymaliśmy potwierdzenie, że MAPLE może skutecznie przesyłać energię do odbiorników w przestrzeni kosmicznej” – powiedział w oświadczeniu współdyrektor projektu Space-Based Solar Power Project, dr Ali Hajimiri. „Udało nam się także zaprogramować układ tak, aby kierował swoją energię w stronę Ziemi, co wykryliśmy tutaj, w Caltech. Oczywiście testowaliśmy go na Ziemi, ale teraz wiemy, że może przetrwać podróż w kosmos i tam działać.”
Planuje się, że SSPP będzie ostatecznie składać się z konstelacji modułowych statków kosmicznych zbierających światło słoneczne, przekształcających je w energię elektryczną i przekształcających je w mikrofale, które następnie będą przesyłane na duże odległości, w tym z powrotem na Ziemię, gdzie potrzebna jest energia. Może to obejmować regiony świata obecnie słabo obsługiwane przez istniejącą infrastrukturę energetyczną.
„W ten sam sposób, w jaki Internet zdemokratyzował dostęp do informacji, mamy nadzieję, że bezprzewodowy transfer energii demokratyzuje dostęp do energii” – podsumował Hajimiri. „Do odbioru tej energii nie będzie potrzebna żadna infrastruktura przesyłu energii na ziemi. Oznacza to, że będziemy mogli przesyłać energię do odległych regionów i obszarów zniszczonych przez wojnę lub klęskę żywiołową”.
Eksperyment dowodzi możliwości wykorzystania niemal nieograniczonych zasobów energii w postaci energii słonecznej z kosmosu.
Energia słoneczna w kosmosie jest zawsze dostępna nie podlega takim czynnikom, jak dzień i noc, zasłonięcie przez chmury. W rzeczywistości szacuje się, że kosmiczne kombajny mogłyby potencjalnie wytworzyć osiem razy więcej energii niż panele słoneczne w dowolnym miejscu na powierzchni globu.
Zaciekawiły Was te rewelacje? Nas również. Będziemy śledzić badania związane z orbitalnymi elektrowniami słonecznymi. Kto wie może za kilkanaście lat nasze komputery będą zasilane kosmiczną energią? ;-)
źródła:
caltech-edu, dostęp: 13-11-2023
energy-gov, dostęp: 13-11-2023
esa-int, dostęp: 13-11-2023
Robert Lea, Scientists beam solar power to Earth from space for 1st time ever, Space-com, dostęp: 13-11-2023
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka, Naukowcom udało się bezprzewodowo przesłać na Ziemię energię z kosmosu. Czy powstaną orbitalne elektrownie?, National Geographic, dostęp: 13-11-2023
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka, Prąd z kosmosu? NASA, ESA i Chinom marzy się orbitalna elektrownia słoneczna. Prace nabierają tempa, National Geographic, dostęp: 13-11-2023
Image By ojosujono96
