Panourile solare din spatiu ar putea colecta lumina soarelui nefiltrata de atmosfera.
Suna prea frumos pentru a fi adevarat: un plan de a recolta energie solara din spatiu si de a o transmite pe Pamant folosind microunde.
Dar este ceva care s-ar putea intampla inca din 2035, potrivit lui Martin Soltau, co-presedintele Space Energy Initiative (SEI) – o colaborare a industriei si a cadrelor universitare.
SEI lucreaza la un proiect numit Cassiopeia, care intentioneaza sa plaseze o constelatie de sateliti foarte mari pe o orbita inalta a Pamantului.
Odata desfasurati, satelitii ar colecta energia solara si o transmiteau inapoi pe Pamant.
El spune ca potentialul este aproape nelimitat.
„Teoretic, ar putea furniza toata energia lumii in 2050”, spune el.
„Exista suficient spatiu pe orbita pentru satelitii de energie solara, iar oferta de energie a Soarelui este vasta. O fasie ingusta in jurul orbitei geostationare a Pamantului primeste de peste 100 de ori cantitatea de energie pe an decat se estimeaza ca intreaga umanitate va folosi in 2050, “, spune domnul Soltau.
La inceputul acestui an, guvernul Marii Britanii a anuntat finantare de 3 milioane de lire sterline pentru proiecte de energie solara spatiala (SBSP), in urma unui studiu de inginerie realizat de firma de consultanta Frazer-Nash, care a concluzionat ca tehnologia este viabila.
SEI spera sa obtina o mare parte din acesti bani.
Satelitii sai ar fi formati din sute de mii de module mici, identice, produse in fabrici de pe Pamant si asamblate in spatiu de roboti autonomi, care ar efectua, de asemenea, intretinerea si intretinerea.
Energia solara colectata de sateliti va fi convertita in unde radio de inalta frecventa si transmisa catre o antena de redresare de pe Pamant, care ar transforma undele radio in electricitate.
Fiecare satelit ar putea furniza aproximativ 2 GW de energie in retea, facand fiecare satelit comparabil ca putere de iesire cu o centrala nucleara.
Aici, pe Pamant, lumina soarelui este difuzata de atmosfera, dar in spatiu vine direct de la soare fara interferente.
Deci, un panou solar din spatiu poate colecta mult mai multa energie decat unul de dimensiuni similare de pe Pamant.
Proiecte similare sunt in curs de dezvoltare in alta parte.
Space Energy Initiative a proiectat sateliti pentru a colecta energie solara in spatiu.
In SUA, de exemplu, Air Force Research Laboratory (AFRL) lucreaza la unele dintre tehnologiile critice necesare unui astfel de sistem, intr-un proiect cunoscut sub numele de Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research (SSPIDR).
Acestea includ imbunatatirea eficientei celulelor solare, conversia frecventei solare in radio si formarea fasciculului, precum si reducerea fluctuatiilor mari de temperatura asupra componentelor navelor spatiale si crearea de proiecte pentru structuri de desfasurare.
La sfarsitul anului trecut, echipa a demonstrat cu succes noi componente pentru asa-numita tigla sandwich, care este folosita pentru a converti energia solara in unde radio.
Fasciculele cu microunde ar putea suna alarmant, dar a fost demonstrat pe Pamant si s-a dovedit a fi eficient si sigur atat pentru oameni, cat si pentru fauna salbatica.
„Fasciculul este cuptor cu microunde, deci este exact ca wi-fi-ul pe care il avem tot timpul si este de intensitate scazuta, la aproximativ un sfert din intensitatea soarelui de la amiaza”, spune domnul Soltau.
„Daca ai fi la ecuator in desert, ai obtine aproximativ 1.000 W pe metru patrat, iar acesta este aproximativ un sfert din asta: aproximativ 240 W pe metru patrat. Deci, este in mod inerent sigur in acest sens”.
Desi multe dintre cele mai mari obstacole au fost deja eliminate, exista inca probleme potentiale.
„Parerea mea personala este ca ne place sa credem ca tehnologia exista, dar nu este inca pregatita sa ne lansam intr-un proiect atat de complex”, spune dr. Jovana Radulovic, lector de termodinamica la Universitatea din Portsmouth, care specializata in sisteme de energie regenerabila.
Ea subliniaza ca lansarea unui numar mare de panouri solare in spatiu va fi costisitoare si, avand in vedere ca orice proiect ar putea necesita sute de lansari, ar genera mult dioxid de carbon.
Dar exista motive de optimism. O analiza de mediu a proiectului Cassiopeia de catre Universitatea din Strathclyde a concluzionat ca, in ansamblu, inclusiv lansarea, amprenta de carbon ar putea fi pana la jumatate din cea a solarului terestru, la aproximativ 24 g de CO2 pe kilowatt-ora.
Fermele solare din spatiu ar putea furniza toata energia din lume.
Intre timp, spune dl Soltau, cazul economic se imbunatateste tot timpul.
„Costul de lansare a scazut cu 90% si continua sa scada, iar acest lucru a schimbat jocul din punct de vedere economic”, spune el.
„In al doilea rand, au existat unele progrese reale in proiectarea satelitilor de energie solara, astfel incat acestia sa fie mult mai modulari, ceea ce ofera rezistenta si costuri de productie reduse. In al treilea rand, avem progrese reale in robotica si sisteme autonome”.
Cu o finantare limitata din partea guvernului Regatului Unit, SEI spera sa atraga investitii private pentru unele dintre tehnologiile implicate. Cu toate acestea, avertizeaza dr. Radulovic, calendarul propus poate fi prea optimist.
„Cred ca, cu investitii semnificative si efort concentrat in acest domeniu, nu exista niciun motiv pentru care sa nu putem pune in functiune sistemul ca proiecte pilot mai mici in viitorul apropiat”, spune ea.
„Dar ceva la scara larga – vorbim despre kilometri de panouri solare – ar dura mult mai mult timp”.