İnsanlar uzaydan güneş enerjisi toplamaya başlamak üzere

Newsweek'in web sitesinde 5 Ocak'ta bildirdiğine göre, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, yörüngeden güneş enerjisi toplamak için uzaya güneş panelleri göndererek yenilenebilir enerjide tarih yazdılar.

3 Ocak'ta Caltech araştırmacıları, Uzay Güneş Enerjisi Göstericisini (SSPD) başarıyla başlattı. Bu, atmosferden ve günlük döngüden bağımsız olarak güneş enerjisini toplayan prototip bir uzay aracıdır. Uzay aracı, güneş enerjisini Dünya'ya geri göndermek için kablosuz iletimi kullanacak.

Dünya üzerindeki güneş panelleri, güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürmek için fotovoltaik etkiyi kullanır. Bunda, fotonlar bir silikon fotovoltaik hücreye çarparak elektronların atomlardan kopmasına ve böylece bir elektrik akımı oluşmasına neden olur. Enerji, güneş ışığını toplamak ve ısıya dönüştürülmesine izin vermek için aynalar veya mercekler kullanan ve sonunda türbin jeneratörleri aracılığıyla elektriğe dönüştürülen yüksek sıcaklıkta buhar üreten konsantre güneş termal (CSP) teknolojisi kullanılarak güneş ışığından da toplanabilir.

2021'de güneş enerjisi, dünyanın elektrik üretiminin yüzde 4'ünü oluşturacak.

Bununla birlikte, güneş enerjisinin Dünya'daki en büyük dezavantajı, yalnızca gündüzleri enerji toplayabilmesi ve elektrik üretim verimliliğinin mevsimler ve bulut örtüsünden etkilenmesidir. Bu problemler uzayda önlenebilir.

SSPD, her biri ayrı bir deneye konu olacak üç bileşenden oluşur. İlk deney, sonunda bir kilometrelik sınıf bir kümeyi serbest bırakmak için gerekli mekanizmaları test edecek olan 6 ft (1,83 m) kare bir yapı olan modüler bir uzay aracının konuşlandırılmasını test edecek olan Konuşlandırılabilir Yörünge İçi Ultra Hafif Kompozit Deneyidir (DOLCE). uzay aracı. İkinci deney, 32 farklı tipte fotovoltaik hücreden hangisinin uzayda en verimli olduğunu test edecek olan ALBA'dır. Son deney, enerji aktarımı için mikrodalgaların kullanımını test edecek olan Düşük Yörünge Deneyinde Güç Aktarımı için Mikrodalga Dizisidir (MAPLE).

Bununla birlikte, ortaya çıkan bu teknolojiyi çalışır duruma getirmek için aşılması gereken bir dizi önemli kilometre taşı vardır.

Ulusal Atmosfer Araştırmaları Merkezi'nde iklim bilimci ve seçkin akademisyen Kevin Trenberth gazetecilere şunları söyledi: "Bence en büyük zorluk, güneş enerjisini bu süre zarfında büyük kayıplar veya başka sorunlar olmadan Dünya'ya geri iletmektir. amaçlanan alanın dışına düşen güneş ışığı sütunu).

Havanın olmadığı uzayda bu bir problem olmamalı” dedi.

Trenberth, en ciddi sorunların güneş ışığını emen ve bir miktar bölgesel ısı üreten su buharından kaynaklanabileceğini söylüyor. Bu, enerji transferini ve verimliliğini zayıflatır.

Dünyanın bazı bölgeleri, örneğin subtropikler, daha az su buharına sahiptir ve bir tür pencere sağlayabilir" diyor. Ancak dönen bir Dünya'da bu pencereleri nasıl hedefleyip verimli bir şekilde kullanabileceğimi bilmiyorum. bu sorun, güneş enerjisini, yağmur damlaları veya parçacıklardan etkilenmediği sürece atmosfer yoluyla nispeten kolayca iletilebilen mikrodalga enerjisine dönüştürerek bir dereceye kadar önlenebilir. mil (yaklaşık 16 kilometre), yüzlerce mil yerine."

"Büyük bir sorun, güneş enerjisinin bir araya toplanmak yerine her yöne yayılmasıdır. Büyük antenler kullanılarak daha iyi bir toplama elde edilebilir, ancak bu bile çok büyük alıcılar gerektirir."

Bu teknoloji işe yarasa bile bazıları benimseneceğini düşünmüyor.

Avustralya'daki Sidney Üniversitesi'nde güneş pili bilimcisi ve doçent olan Thomas White, gazetecilere verdiği demeçte, "Bu yaklaşımın, depolama maliyeti dikkate alındığında bile, gezegendeki fotovoltaik güçle nasıl rekabet edebileceğini hayal etmekte zorlanıyorum. 24-saatlik bir tedarik sağlayın."

"Gelecekteki teknoloji geliştirme için bazı çok iyimser senaryolar olsa da (Avrupa Uzay Ajansı tarafından yaptırılan yakın tarihli bir maliyet-fayda analizi), potansiyel seviyelendirilmiş elektrik maliyetinin (LCOE) kişi başına 3,8 ila 10,6 euro sent arasında olacağını öne sürüyor" dedi. 2045'e kadar kWh. Gezegendeki PV için mevcut LCOE zaten kWh başına yaklaşık 3 eurocent ve yıldan yıla düşüyor, dolayısıyla 2045'e kadar bu fiyatın oldukça altında olacak. Enerji depolama maliyeti de hızla düşüyor."

White, uzay tabanlı güneş pillerinin başarılı olması halinde, elektrik üretmenin en ucuz yollarından biri olduğu zaten iyi anlaşılan ve sahada kanıtlanmış olan ve maliyetleri düşürmek için oldukça öngörülebilir bir yolda olan mevcut teknolojilerle rekabet etmek zorunda kalacaklarını söyledi.