Στο τελευταίο φιλόδοξο έργο χρήσης ηλιακής ενέργειας στο διάστημα για την τροφοδοσία της γης, μια ιαπωνική συνεργασία δημόσιου και ιδιωτικού τομέα σχεδιάζει να δοκιμάσει το 2025 εάν η ηλιακή ενέργεια που παράγεται στο διάστημα μπορεί να μεταδοθεί στη γη και να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια.
Το ιαπωνικό εγχείρημα είναι το τελευταίο σε μια σειρά σχεδίων και πειραμάτων τους τελευταίους μήνες για να ελέγξει εάν η ηλιακή ενέργεια που μετατρέπεται σε μικροκύματα θα μπορούσε να μεταδοθεί σε σταθμούς λήψης στην επιφάνεια της γης για μεγάλης κλίμακας χρήση.
Οι επιστήμονες και οι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας ονειρευόντουσαν εδώ και καιρό μια τέτοια ηλιακή πηγή ενέργειας: την εκμετάλλευση της ενέργειας του ήλιου ανεξάρτητα από τον καιρό ή την ώρα της ημέρας ή της νύχτας. Αυτό θα ξεπερνούσε τους περιορισμούς για την ηλιακή ενέργεια στη γη, όπου η παραγωγή μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο όταν λάμπει ο ήλιος. Επιπλέον, τα μικροκύματα μπορούν να περάσουν μέσα από σύννεφα, επομένως η εκπομπή της ενέργειας μέσω μικροκυμάτων στη γη δεν θα έθετε όρια στην ηλιακή ενέργεια λόγω των καιρικών συνθηκών ή της ώρας της ημέρας.
Τα όρια, φυσικά, είναι η τεχνολογία για να γίνει αυτό σε μαζική κλίμακα και το κόστος. Το κόστος εγκατάστασης τεράστιων ηλιακών συλλεκτών στο διάστημα για την παραγωγή 1 γιγαβάτ (GW) ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να κοστίσει περισσότερα από 7,2 δισεκατομμύρια δολάρια (1 τρισεκατομμύριο γιεν Ιαπωνίας), αναφέρει η Nikkei Asia.
Ωστόσο, ερευνητές με επικεφαλής τον καθηγητή του Πανεπιστημίου του Κιότο, Ναόκι Σινοχάρα, θα προσπαθήσουν να μεταδώσουν ηλιακή ενέργεια στη Γη για να αποδείξουν δυνητικά ότι η ηλιακή ενέργεια που χρησιμοποιείται στο διάστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας στη Γη.
Το έργο της Ιαπωνίας με τη συμμετοχή της βιομηχανίας, των επιστημόνων και της κυβερνητικής διαστημικής υπηρεσίας πραγματοποίησε επιτυχείς δοκιμές μετάδοσης ενέργειας μικροκυμάτων οριζόντια το 2015 και κάθετα το 2018, και τα δύο σε απόσταση 50 μέτρων (164 πόδια). Κάθετη μετάδοση με αποστάσεις μεταξύ 1 km και 5 km (0,62-3,1 μίλια) θα επιχειρηθεί στο μέλλον.
«Εάν μπορούμε να επιδείξουμε την τεχνολογία μας μπροστά από τον υπόλοιπο κόσμο, θα είναι επίσης ένα εργαλείο διαπραγμάτευσης για την ανάπτυξη του διαστήματος με άλλες χώρες», δήλωσε ο Σινοχάρα στο Nikkei.
Η κούρσα για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα και την αποστολή της πίσω στη Γη θερμαίνεται. Πριν από περισσότερα από δύο χρόνια, το Πεντάγωνο δοκίμασε επιτυχώς ένα ηλιακό πάνελ σε τροχιά χαμηλής γης ως πρωτότυπο πιθανών μελλοντικών συστημάτων παραγωγής ενέργειας που συλλαμβάνουν φως από τον ήλιο και το στέλνουν πίσω ως ενέργεια στη Γη.
Στις αρχές του τρέχοντος έτους, το Caltech Space Solar Power Project (SSPP) εκτόξευσε την αποστολή Transporter-6, εκτοξεύοντας σε τροχιά ένα πρωτότυπο, που ονομάζεται Space Solar Power Demonstrator (SSPD), το οποίο θα δοκιμάσει πολλά βασικά στοιχεία ενός φιλόδοξου σχεδίου συλλογής ηλιακής ενέργειας στο διάστημα και εκπέμπουν την ενέργεια πίσω στη Γη.
«Όταν υλοποιηθεί πλήρως, το SSPP θα αναπτύξει έναν αστερισμό αρθρωτών διαστημικών σκαφών που συλλέγουν το ηλιακό φως, το μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια θα μεταδίδουν ασύρματα αυτήν την ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες αποστάσεις όπου χρειάζεται—συμπεριλαμβανομένων των τόπων που επί του παρόντος δεν έχουν πρόσβαση σε αξιόπιστη ενέργεια», δήλωσε η Caltech τον Ιανουάριο.
Η Κίνα έχει επίσης φιλόδοξα σχέδια για την κατασκευή ενός ηλιακού σταθμού παραγωγής ενέργειας στο διάστημα σε επίπεδο GW, που θα καταστήσει το έργο λειτουργικό για εμπορική χρήση, είπαν Κινέζοι ειδικοί στους Global Times τον Απρίλιο.
Επίσης, τον Απρίλιο, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) υπέγραψε συμβάσεις για δύο παράλληλες εννοιολογικές μελέτες για διαστημικούς σταθμούς ηλιακής ενέργειας εμπορικής κλίμακας - ένα κρίσιμο βήμα στη νέα πρωτοβουλία SOLARIS του Οργανισμού - ωριμάζοντας τη σκοπιμότητα συλλογής ηλιακής ενέργειας από το διάστημα για επίγεια ανάγκες για καθαρή ενέργεια.
«Οι μελέτες θα εξετάσουν όσο το δυνατόν ευρύτερο φάσμα επιλογών, συμπεριλαμβανομένης της διερεύνησης όλων των διαφορετικών τρόπων μεταφοράς της ενέργειας, με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα, στη Γη: μετάδοση ραδιοσυχνοτήτων, λέιζερ και απλή ανάκλαση του ηλιακού φωτός μέχρι τα ηλιακά πάρκα στο έδαφος», δήλωσε ο Sanjay Vijendran, επικεφαλής της ESA για την πρόταση SOLARIS.
Σύμφωνα με την ESA, «η ιδέα συμπληρώνει αντί να ανταγωνίζεται τις επίγειες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, επειδή η ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα μπορεί να διαθέσει ενέργεια αξιόπιστα σε συνεχή βάση 24/7, παρέχοντας την απαραίτητη σταθερότητα στο ηλεκτρικό δίκτυο καθώς το μερίδιο των διακοπτόμενων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται, μειώνοντας την εξάρτηση από λύσεις αποθήκευσης μεγάλης κλίμακας».
Με την ενεργειακή κρίση, τους καθαρούς μηδενικούς στόχους και τα ζητήματα με τη διαθεσιμότητα γης για εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η διαστημική ηλιακή ενέργεια θα μπορούσε να αποτελέσει μέρος της λύσης στο μέλλον, εάν η τεχνολογία και το κόστος το επιτρέπουν.
