Вече години наред възобновяемата зелена енергия се рекламира като устойчиво решение за нуждите на световната икономика. Тя не замърсява околната среда и е на практика безкрайна. Много икономики по света залагат на развитието на зелена енергия от вятър, соларни панели и дори морски течения, но наскоро енергетиците погледнаха и към космоса.

През последните години все повече учени се опитват да преодолеят предизвикателствата на възобновяемата енергия и много от тях смятат, че бъдещето е в космически соларни системи (КСС).

Концепцията на КСС е много близка до мозъка – да поставим соларни панели над земната атмосфера, където добивът на зелена енергия няма да зависи от метеорологичните условия или сянката на Земята. Така ще можем да добиваме слънчева енергия 24 часа, 7 дни в седмицата.

Интензитетът на слънчевите лъчи в космоса би донесъл и 10 пъти повече енергия, отколкото ако ги уловим на Земята.

Снимка: iStock

От научната фантастика до реалността

Идеята за космическа соларна енергия се появява за първи път в краткия разказ на фантаста Айзък Азимов от 1941 г. с име „Причина“. В действителност методът е отхвърлян многократно като прекалено скъп и технологично сложен, за да е постижим в истинска среда.

В същото време глобалното затопляне става все по-сериозен проблем и човечеството трябва бързо да измисли начин как да добива енергия без да замърсява планетата. Така учени от Китай, Съединените щати, Япония и Европа се обединяват около идеята, че Азимов може и да не е бил далеч от реалността. Всички държави се целят в едно – тестване на соларни панели в космоса до края на това десетилетие.

Програмата на Китай с име ЗжуРи (в превод – „преследвай слънцето“) планира да постави пилотирана електроцентрала в космоса, която да произведе 20 мегавата енергия до 2035 г. Във Великобритания група предприемачи действат по старт-ъпа Space Solar, който е още по-амбициозен. Те целят да построят електроцентрала в космоса, която да достави 30 гигавата електроенергия до 2040 г.

В Съединените щати планират тестването на соларна електроцентрала в ниската земна орбита през 2025 г.

Снимка: iStock

Каква е технологията?

Събирането на соларна енергия се постига чрез закрепването на соларни панели за сателити, които обикалят на хиляди километри над земната повърхност, където има постоянна слънчева светлина.

Тази енергия след това се трансформира в микровълни, които се изпращат обратно през атмосферата и се улавят от антени. Там те се обръщат обратно в електричество, което вече се разпределя по мрежата.

 

Една от разработките е сателитът „Касиопея“, който е с диаметър 1,7 км заради огромните соларни панели. Антената, която ще бъде нужна, за да получава микровълните, трябва да е диаметър от 13 км.

Един подобен сателит потенциално може да изпрати на земята до 2 гигавата зелена енергия – достатъчна за град с население 2 млн. души, които да използват електричеството 24 часа в денонощието в продължение на седем дни.

Космическите електроцентрали имат и друг бонус. С живот от 25 до 30 години на всяка, те отделят милиони тонове по-малко въглеродни емисии.

Проучване от 2020 г. на британското правителство сочи, че конструирането и изстрелването на един сателит, който може да изпрати 2 гигавата енергия, ще струва грубо около 16 милиарда британски паунда. Това е значително много по-малко вложение в сравнение с най-новата АЕЦ на Острова при Хинки Пойнт. След като първата космическа електроцентрала бъде изстреляна, всяка следваща ще бъде по-лесна за производство и цената може да падне до 4 млрд. паунда.

Снимка: iStock

Плашещи предизвикателства

Преди време основателят на компанията SpaceX Илон Мъск нарече идеята за космически електроцентрали „най-тъпата идея на света“. Според него по време на изпращането и конвертирането ще бъдат загубени огромни количества от соларната електроенергия и така няма да има смисъл от вложението.

Мащабът на сателитите е огромен – много по-голям от това, което сме произвеждали до момента. Всеки от тях трябва да бъде от 1,5 км диаметър и нагоре, за да изпраща достатъчно електроенергия.

Снимка: iStock

Системите ще бъдат съставени от модулни компонентни и трябва да се сглобят от автономни роботи директно в космоса. Подобни структури никога не са били изстрелвани или строени в космоса. За момента Международната космическа станция е най-големият човешки обект в земна орбита и е едва 100 метра дълга.

Построяването на огромните антени обратно на Земята вероятно ще е по-лесно, но създава много предпоставки за притеснения за хората и животните. В същото време учените са категорични – има начин толкова електроенергия да се изпраща до антените без тя да застрашава околните.

И не на последно място сценарий, който ни изглежда все по-вероятен – поставянето на толкова огромни структури в космоса ги превръща в потенциални мишени по време на война.

Продължи да четеш