NRGreport
Menü

Űrbe telepített napelemekkel kísérleteznek a nagyhatalmak

Az űrben működő napelemek nagy előnye földi társaikkal szemben, hogy tervezhetők úgy, hogy számukra sose menjen le a Nap. Arra pedig, hogy a megtermelt áramot - használatra - le kellene hozni a földre, a kínaiaknak volna egy ötletük.

A napenergia űrben történő begyűjtésének sok előnye van: első sorban azért mert lényegesen jobb hatásfokú és nagyobb teljesítményű rendszerek építhetők, hogy a Föld légkörébe érkező napenergia 55-60 százaléka elvész a visszaverődések, a szennyezettség és más egyéb, az űrben nem létező tényezők miatt. De a légkörön kívül gyorsabban lehet az energiát begyűjteni, ráadásul lényegesen nagyobb az ideálisan használatba vehető termelő terület, és a cellákat úgy is lehet pozicionálni, hogy soha ne kerüljenek árnyékba - vagyis a napelemes erőművek folyamatosan termeljenek.

Az űr-napelem ötlete egyáltalán nem új, de a szaknyelvben csak SBSP-ként (Space-base Solar Power) hivatkozott elképzelésekkel van néhány, máig megoldatlan probléma is. Például az, hogy a telepítéshez előbb a rakományt fel kell juttatni az űrbe, amihez jó volna sokkal kisebb tömegű, összecsukható paneleket építeni, ráadásul a Föld körüli forgalomba - például a műholdakéba - be kellene illeszteni úgy, hogy a megtermelt áram keltette fizikai hatások ne okozzanak zavart. És hát ott van az is, hogy a megtermelt kapacitást valahogy le is kellene juttatni a Földre.

Kína már befordult a sarkon

A Cleantechnica most arról számolt be, hogy az SBSP ötlete annyira megtetszett Kínának, hogy Chongqing városában egy új kutatóközpont épülhet annak tanulmányozására, hogy a műholdakon generált napenergiát milyen módon lehetne mikrohullámokkal a Földre továbbítani. A projektről korábban a China Daily írta meg, hogy a Chongqing-i Egyetem kutatói a Kínai Űrtechnológiai Akadémia szakembereivel kiegészülve Bishan kerületében egy mintegy 13,5 hektáros kutatási területen térátviteli technológiákat, valamint azok hatásait fogják tanulmányozni. Vizsgálják azt is, hogyan hatnak a mikrohullámok az élő szervezetekre.

A százmillió jüanból (mintegy 4,2 milliárd forintból) egy-két év alatt megépülő alapbázison a tudósok speciális léggömbök segítségével tesztelik majd az energiaátviteli megoldásokat. Lesz mit, hiszen jelenleg a mikrohullámos energiatranszportálás hatótávolsága épp csak meghaladja a 100 métert. Ráadásul már ekkora távolságból is külön céltechnológia kell ahhoz, hogy pontosan helybe lehessen juttatni az energiapakkot - anélkül, hogy a cél környéki területeket a "megégés" fenyegetné.

Xie Gengxin, a kutatóintézet helyettes vezetője a lapnak elárulta: indulásként négy-hat összekötött léggömböt használnak majd annak szimulálására, hogy 1 kilométer magasságból hogyan lehet mégis megoldani az energiatovábbítást. A léggömbök napfényt gyűjtenek be, annak energiáját mikrohullámba csomagolva visszalövik a földön lévő fogadóállomásra, ahol azt visszaalakítják általánosan használható paraméterű villamos energiává. Ha a tesztek sikeresek lesznek, a kínaiak újabb léggömböket kötnek majd a - gyakorlatilag lebegő hálózatként és villámhárítóként funkcionáló - rendszerbe. Szerintük így lassan, felfelé haladva eljutnak majd a sztratoszférába is.

Egy csapásra megoldódna minden gond

A tudományt alapvetően azért érdekli az SBSP, mert a Föld túlnépesedési és energiafogyasztási előrejelzése szerint a 2013-ban az emberiség által fogyasztott 18 terrawattórányi (TWh) energia duplájára lehet szükség 2050-re. Ha viszont az űrből kiküszöbölhetők a napelemek földi körülményeknél meglévő gyengéi (köztük a felhők okozta termelési hatékonyságcsökkenés és az éjszakai termelési szünet is), és az energiatermelési illetve klímacélok is egy csapásra megoldhatónak tűnnek általa, érdemes ezt a kihívást vállalni és a lehetőségeit alaposan feltérképezni.

Más kérdés, hogy ezzel az űrkutatási versenynek is új dimenziója nyílik meg, hiszen a kínaiak mellett az amerikaiak, oroszok, japánok és indiaiak is erőteljes érdeklődést mutatnak az SBSP iránt. Valójában az sem garantált, hogy a projektek polgári életben használható hozadéka az elsődleges vonzerő; nehéz eltekinteni attól a kínálkozó lehetőségtől, amit egy precíziós energianyaláb-fegyver kifejlesztése jelenthet a hadipar számára.

Ezt a félelmet erősítheti az is, hogy már évekkel ezelőtt kiszámolták: az emberiség 2050-re jelentkező energiafogyasztási többletigényét a Földön is elő lehetne teremteni. Igaz, hogy 112 ezer négyzetkilométernyi napelemre volna szükség ahhoz, hogy a szükséges 17,4 TW termelőkapacitást elhelyezzék, de maga a lakatlan Szahara is 9,3 millió négyzetkilométeres.

Mehran Moalem, a Berkeley Egyetem fizikaprofesszora bő két éve a Quora oldalán levezette, hogy egy ilyen beruházás költsége úgy 5 billió dollár lenne. Hogy a világ egy éves gdp-jének tizede megérné-e mindezt? Moalem szerint más energiaformákban nincs jövő, és 20-30 év múlva mindent napenergia helyettesít majd.

Forrás: Napi.hu