Saulės elektrinė kosmose yra viena iš technologijų, įtrauktų į JK vyriausybės „Net Zero“ inovacijų portfelį.
JK, kaip ir Europos Sąjunga, siekia iki 2050 m. sumažinti išmetamųjų dujų kiekį iki nulio – tai vienas iš Europos žaliojo kurso politinių įsipareigojimų. O tokia inovacija kosmose būtų vienas iš galimų sprendimų, rašo „The Conversation“.
Svertų kaip 12 banginių
Elektrinė, esanti kosmose, ten surinktų saulės energiją ir ją perduotų į Žemę. Nors tokia idėja nėra nauja, dėl naujausios technologinės pažangos ši technologija tapo lengviau įgyvendinama.
Didžiuliame saulės energijos palydove būtų įrengtos saulės baterijos. Jos gamintų elektros srovę iš saulės ir aukšto dažnio bangomis belaidžiu ryšiu ją perduotų į Žemę. Čia radijo bangas antžeminė antena vėl paverstų elektros energija, kuri vėliau būtų tiekiama į elektros tinklą.
Tokią elektrinę, esančią orbitoje, Saulė apšviestų 24 valandas per parą, todėl ji galėtų gaminti elektros energiją nuolat. Tai yra pranašumas, palyginti su Žemėje esančiomis saulės energijos sistemomis, kurios elektros energiją gali gaminti tik dieną ir tik tam tikromis oro sąlygomis.
JK 17 mlrd. svarų sterlingų (19,2 mlrd. eurų) vertės kosminės saulės energijos plėtros koncepcija, remiantis naujausia „Frazer–Nash Consultancy“ ataskaita, laikoma perspektyvia. Tikimasi, kad projektas prasidės nuo nedidelių bandymų, o 2040 m. bus sukurta veikianti saulės energijos stotis.
Saulės energijos palydovas būtų 1,7 km skersmens, svertų apie 2 tūkst. tonų – kaip 12 mėlynųjų banginių. O antenos dydis Žemėje siektų 6,7–13 km.
Elektrinė kosmose JK tiektų 2 gigavatų energijos. Tačiau tai sudarytų tik nedidelę dalį JK energijos gamybos pajėgumų. O šie siekia 76 gigavatus.
Kitose šalyse jau vykdomi bandomieji projektai. Pavyzdžiui, JAV vykdomame projekte „Space Solar Power Project“ kuriami didelio efektyvumo saulės elementai, taip pat energijos konversijos ir perdavimo sistema, optimizuota naudoti kosmose.
Be to, JAV karinio jūrų laivyno tyrimų laboratorija 2020 m. kosmose išbandė saulės modulį ir energijos konversijos sistemą.
Sulaukė kritikos
Kosminė saulės elektrinė pagrįsta moduline konstrukcija. Modulius orbitoje surinktų robotai. Tačiau visus šiuos elementus nugabenti į kosmosą yra sudėtinga, brangu, be to, tai padarytų neigiamą poveikį aplinkai.
Anksčiau vienas iš iššūkių buvo saulės energijos plokščių svoris. Tiesa, šį klausimą pavyko išspręsti sukūrus itin lengvus saulės elementus. Dėl pažangos technologijų srityje, įskaitant ir lengvus saulės elementus, belaidį energijos perdavimą ir kosminę robotiką, kosminę saulės energiją techniškai naudoti jau būtų įmanoma.
Nors kosminės saulės energijos gamyba ilgainiui turėtų sumažinti anglies dioksido išmetimą, skrydžiai į kosmosą išmeta didelius kiekius teršalų kiekiai ir yra brangūs. O norint surinkti vieną kosminę saulės energijos stotį, reikia daugybės erdvėlaivių paleidimų.
Šiuo metu erdvėlaiviai nėra daugkartinio naudojimo, nors tokios bendrovės kaip „Space X“ stengiasi tai pakeisti. Galimybė pakartotinai naudoti paleidimo sistemas gerokai sumažintų bendras kosminės saulės elektrinės įgyvendinimo išlaidas.
Jei pavyktų sėkmingai sukurti kosminę saulės elektrinę, jos eksploatavimas taip pat susidurtų su keliais praktiniais iššūkiais. Pavyzdžiui, saulės baterijas gali sugadinti kosminės šiukšlės, o kosmose esančių plokščių neapsaugo Žemės atmosfera. Veikiami intensyvesnės saulės spinduliuotės, jie sugenda greičiau, nei esantys Žemėje, o tai sumažina jų generuojamą galią.
Kita problema – belaidžio energijos perdavimo efektyvumas. Energiją perduoti dideliais atstumais, šiuo atveju iš saulės palydovo kosmose į Žemę, yra sudėtinga. Remiantis dabartinėmis technologijomis, tik nedidelė dalis surinktos saulės energijos pasiektų Žemę.
Dėl itin didelių pradinių išlaidų ir lėtos investicijų grąžos projektui įgyvendinti prireiktų didelių vyriausybės išteklių ir privačių bendrovių investicijų.
Tačiau tobulėjant technologijoms, kosminio paleidimo ir gamybos sąnaudos nuolat mažės. Be to, projekto mastas sudarys sąlygas masinei gamybai, dėl to technologija taip pat turėtų atpigti.
Tiesa, dar neaišku, ar kosminė saulės energija iki 2050 m. padės sumažinti išmetamųjų dujų kiekį iki nulio. Yra kitų, jau išbandytų, technologijų, kurios naudoja atsinaujinančią energiją.
