Centralele solare din spațiu ar putea fi soluția de care avem nevoie pe Pământ

Da, sună puțin SF. Centralele solare gigantice care plutesc în spațiu și care transmit cantități enorme de energie către Pământ. Conceptul – dezvoltat pentru prima dată de omul de știință rus Konstantin Tsiolkovsky, în anii 1920 – a fost o inspirație pentru scriitori.

Cu toate acestea, un secol mai târziu, oamenii de știință fac pași uriași în transformarea conceptului în realitate. Agenția Spațială Europeană și-a dat seama de potențialul acestui concept și acum caută să finanțeze astfel de proiecte, prezicând că prima resursă industrială pe care o vom obține din spațiu este „energia radiată de Soare”.

Schimbările climatice sunt cea mai mare provocare a vremurilor noastre, așa că sunt multe în joc. De la creșterea temperaturilor globale până la schimbarea modelelor meteorologice, impactul schimbărilor climatice este deja resimțit pe tot globul. Depășirea acestei provocări va necesita schimbări radicale în modul în care generăm și consumăm energie.

Tehnologiile de energie regenerabilă s-au dezvoltat mult în ultimii ani, cu eficiență îmbunătățită și costuri mai mici. Dar o barieră majoră în calea absorbției lor este faptul că nu furnizează o sursă constantă de energie.

Ce să le cumperi celor dragi atunci când mergi să-i vizitezi. Greșeala pe care o fac mulți, fără să-și dea seama

O nouă avertizare meteo de lapoviță, ger și ninsori! Zonele din România unde va ninge înainte de Crăciun

Turbinele eoliene și solare produc energie numai atunci când bate vântul sau când strălucește Soarele. Dar avem nevoie de energie electrică non-stop, în fiecare zi. Așadar, avem nevoie de o modalitate de stocare a energiei pe scară largă, înainte de a putea trece la surse regenerabile.

Beneficiile spațiului 

O modalitate posibilă în acest sens ar fi generarea de energie solară în spațiu. Există multe avantaje în acest sens. O centrală solară spațială ar putea orbita pentru fi în preajma Soarelui 24 de ore pe zi. Atmosfera Pământului absoarbe și reflectă o parte din lumina Soarelui. Astfel, prin această metodă, vom primi mai multă lumină solară și vom produce așadar mai multă energie.

Dar una dintre provocările cheie de depășit este modul de asamblare, lansare și desfășurare a unor structuri atât de mari. O singură centrală solară trebuie să aibă o suprafață de până la zece kilometri pătrați – echivalentul a 1.400 de terenuri de fotbal. Utilizarea materialelor ușoare va fi, de asemenea, esențială, deoarece cea mai mare cheltuială va fi costul lansării stației în spațiu pe o rachetă.

O soluție propusă este de a dezvolta un “roi” de mii de sateliți mai mici care se vor uni și configura pentru a forma un singur generator solar mare. În 2017, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din California au prezentat proiecte pentru o centrală modulară, formată din mii de plăci de celule solare. De asemenea, au dezvăluit un prototip care cântărește doar 280 de grame pe metru pătrat, similar cu greutatea unei cărți.

Imprimarea 3D, o soluție viabilă pentru centralele solare

Recent, evoluțiile în producție, cum ar fi imprimarea 3D, sunt de asemenea analizate pentru această aplicație. La Universitatea din Liverpool, se explorează noi tehnici de fabricație pentru imprimarea celulelor solare ultra-ușoare pe vele solare. O pânză solară este o membrană pliabilă, ușoară și foarte reflectorizantă, capabilă să valorifice efectul presiunii radiației Soarelui, pentru a propulsa o navă spațială fără combustibil. Se cercetează, așadar, cum să încorporăm celule solare în structurile solare, pentru a crea centrale solare mari, fără combustibil.

Aceste metode ne-ar permite construirea centralelor electrice în spațiu. Într-adevăr, într-o zi ar putea fi posibilă fabricarea și desfășurarea de unități în spațiu de la Stația Spațială Internațională sau de la viitoarea stație care va orbita Luna. Astfel de dispozitive ar putea, de fapt, ajuta la furnizarea de energie pe Lună.

Posibilitățile nu se termină aici. În timp ce în prezent ne bazăm pe materiale de pe Pământ pentru a construi centrale electrice, oamenii de știință iau în considerare și utilizarea resurselor din spațiu pentru fabricare, cum ar fi materialele găsite pe Lună.

Instrumentul în lupta împotriva schimbărilor climatice

O altă provocare majoră va fi trimiterea energiei pe Pământ. Planul este de a converti electricitatea din celulele solare în unde de energie și de a folosi câmpuri electromagnetice pentru a le transfera pe o antenă de pe suprafața Pământului. Antena ar converti apoi undele înapoi în electricitate. Cercetătorii de la Aerospace Exploration Agency din Japonia au dezvoltat deja proiecte și au demonstrat un sistem de orbitare care ar trebui să poată face acest lucru.

Mai sunt multe de făcut în acest domeniu, dar scopul este ca centralele solare din spațiu să devină realitate în deceniile următoare. Cercetătorii din China au proiectat un sistem numit Omega, pe care își propun să-l pună în funcțiune până în 2050. Acest sistem ar trebui să fie capabil să furnizeze 2GW de energie în rețeaua Pământului la performanțe maxime, ceeace este o cantitate imensă.

Pe tot globul, comunitatea științifică își dedică timp și efort pentru dezvoltarea centralelor solare în spațiu. Speranța este că într-o bună zi acestea ar putea fi un instrument vital în lupta noastră împotriva schimbărilor climatice.