16 aug. 2023 | 11:21

Conceptul care ar putea schimba lumea în ceea ce privește energia verde. Ce au descoperit specialiștii

ACTUALITATE
Conceptul care ar putea schimba lumea în ceea ce privește energia verde. Ce au descoperit specialiștii

Idea de a utiliza energia solară bazată pe spațiu (SBSP) – folosind sateliți pentru a colecta energia de la Soare și a o „transmite” către puncte de colectare pe Pământ – există cel puțin din anii 1960. Chiar și așa, cu potențialul său uriaș, conceptul nu a câștigat suficientă tracțiune din cauza costurilor și obstacolelor tehnologice.

Energie solară bazată pe spațiu, adusă pe Pământ

Pot fi acum rezolvate unele dintre aceste probleme? În caz afirmativ, SBSP ar putea deveni o parte vitală a tranziției lumii de la combustibilii fosili la energia verde.

Deja recoltăm energie de la Soare. Este colectată direct prin ceea ce numim în general energie solară. Aceasta cuprinde diferite tehnologii precum fotovoltaicele (PV) și energia solară termică.

Energia Soarelui este, de asemenea, adunată indirect: energia eoliană este un exemplu, deoarece brizele sunt generate de încălzirea neuniformă a atmosferei de către Soare.

Dar aceste forme verzi de producere a energiei au limitări. Acestea ocupă mult spațiu pe uscat și sunt limitate de disponibilitatea luminii și vântului. De exemplu, fermele solare nu colectează energie în timpul nopții și adună mai puțină în timpul iernii și în zilele înnorate.

PV în orbită nu va fi limitată de apariția nopții. Un satelit în orbită geostaționară (GEO) – o orbită circulară în jurul a aproximativ 36.000 de kilometri deasupra Pământului – este expus Soarelui timp de peste 99% din timpul unui an întreg. Acest lucru îi permite să producă energie verde 24/7.

Cum poate deveni realitate acest concept

GEO este ideal pentru momentele în care energia trebuie să fie trimisă de la nava spațială către un colector de energie sau o stație terestră, deoarece sateliții aici sunt staționari în raport cu Pământul. Se crede că există de 100 de ori mai multă energie solară disponibilă din GEO decât necesarul global estimat de energie al omenirii până în 2050.

Transferul energiei colectate în spațiu către sol necesită transmiterea fără fir a energiei. Utilizarea undelor radio pentru acest lucru minimizează pierderea de energie în atmosferă, chiar și în zilele înnorate.

Semnalul radio trimis de satelit va fi concentrat către stația terestră, unde antenele convertesc din nou undele electromagnetice în electricitate. Stația terestră va trebui să aibă un diametru de 5 kilometri sau mai mult la latitudini ridicate.

Cu toate acestea, aceasta este încă o suprafață mai mică decât ariile de teren necesare pentru a produce aceeași cantitate de energie utilizând energie solară sau eoliană.

În SBSP, energia este convertită de mai multe ori (lumină în electricitate, apoi în microunde, apoi în electricitate din nou), iar o parte din aceasta este pierdută sub formă de căldură. Pentru a injecta 2 gigawați (GW) de energie în rețea, aproximativ 10 GW de energie vor trebui colectați de satelit.

Un concept recent numit CASSIOPeiA constă în două reflectoare orientabile cu o lățime de 2 kilometri. Acestea reflectă lumina solară către o serie de panouri solare. Acești transmitători de energie, cu diametrul de aproximativ 1.700 de metri, pot fi îndreptați către stația terestră. Se estimează că satelitul ar putea avea o masă de 2.000 de tone, scrie sciencelert.