TEMA BROJA

I.J.P.

Zelena enegija / Solarne elektrane u svemiru

Energija vasione

Zvuči kao naučna fantastika: džinovske solarne elektrane koje lete po svemiru i šalju ogromne količine energije na Zemlju. Moguće ili ne? Dugo vremena, ovaj koncept, koji je prvi razvio ruski naučnik Konstantin Ciolkovski još 1920-ih, bio je u domenu naučne fanstastike. Međutim, jedan vek kasnije, naučnici se približavaju pretvaranju ovog koncepta u stvarnost. Evropska svemirska agencija prihvatila je mogućnost ove ideje i sada planira da finansira takve projekte, predviđajući da će prvi industrijski resurs koji ćemo dobiti iz svemira biti takozvana energija preneta zračenjem (eng. beamed power).

Klimatske promene su veliki izazov i problem današnjeg vremena, tako da je mnogo toga na kocki. Konkretnog rešenja nema na vidiku a posledice su tu. Od porasta globalnih temperatura do promena u vremenskim prilikama, uticaji klimatskih promena već se uveliko osećaju širom sveta. Prevazilaženje ovog izazova zahtevaće radikalne promene u načinu na koji se proizvodi i troši energija.
Tehnologije obnovljive energije su napredovale poslednjih godina, sa poboljšanom efikasnošću i nižim troškovima. Ali jedna od glavnih prepreka njihovom prihvatanju je činjenica da ne obezbeđuju stalnu snabdevenost energijom. Vetroturbine i solarne farme proizvode energiju samo kada duva vetar ili sija Sunce. Međutim, ljudima je potrebna energija 24 sata dnevno, svakog dana, neprekidno. Na kraju, potrebno je pronaći način za skladištenje te energije…
Jedan od načina da se ovo reši bio bi da se solarna energija proizvodi u svemiru. Ovo ima mnoge prednosti. Solarni paneli u svemiru mogli bi da se kreću u orbiti tako da budu okrenuti prema Suncu 24 sata dnevno. Zemljina atmosfera takođe apsorbuje i reflektuje deo Sunčevog svetla, ali bi solarni paneli iznad atmosfere primali više svetlosti i proizvodili više energije.
Jedan od ključnih izazova biće kako sastaviti, lansirati i postaviti ovako velike strukture. Jedna solarna elektrana može imati površinu od čak 10 kvadratnih kilometara, recimo, što je ravno veličini 1.400 fudbalskih terena! Korišćenje laganih materijala biće od ključne važnosti, jer će najveći trošak biti lansiranje stanice u svemir.
Jedno od predloženih rešenja je razvoj na hiljade manjih satelita koji će se udružiti i oblikovati u jedan veliki solarni generator. Istraživači sa Kalifornijskog tehnološkog instituta predstavili su 2017. godine dizajn modularne energetske stanice, koja se sastoji od nekoliko hiljada veoma laganih solarnih panela. Takođe, demonstrirali su prototip panela težine samo 280 grama po kvadratnom metru, što je težina papira.

Na Univerzitetu u Liverpulu istražuju se nove tehnike proizvodnje za štampanje veoma laganih solarnih panela na solarna jedra. Solarno jedro je savitljiva, lagana i visoko reflektujuća membrana koja može da, pomoću efekta Sunčevog radijacionog pritiska, pogura svemirske letelice bez goriva. Istražuje se kako da se ugrade solarne ploče na strukture solarnih jedara kako bi se stvorilei velike energetske stanice bez goriva.
Ove metode bi omogućile pravljenje elektrane u svemiru. Zaista, moglo bi biti moguće da se proizvode i postavljaju jedinice u svemiru sa Međunarodne svemirske stanice ili buduće lunarne stanice koja će kružiti oko Meseca. Takvi uređaji mogli bi da pomognu u snabdevanju energijom postrojenja na Mesecu. Mada zavisimo od materijala sa Zemlje za izgradnju solarnih elektrana, naučnici takođe razmatraju korišćenje resursa iz svemira za proizvodnju, poput onih materijala koji se nalaze na Mesecu.
Još jedan veliki izazov biće kako preneti energiju nazad na Zemlju. Plan je da se električna energija sa solarnih panela pretvori u energetske talase i upotrebe elektromagnetna polja za prenos do antene na Zemljinoj površini. Antena bi zatim pretvorila te talase u električnu energiju. Istraživači predvođeni Japanskom svemirskom agencijom već su razvili dizajne i demonstrirali orbiter sistem koji bi trebalo da to omogući.
Još uvek ima mnogo posla na ovom polju, dosta je nerešenih zagonetki i nedoumica ali cilj je da solarne elektrane u svemiru postanu stvarnost u narednim decenijama. Istraživači u Kini dizajnirali su sistem pod nazivom “Omega”, koji planiraju da postave u rad do 2050. godine. Ovaj sistem treba da obezbedi 2 GW energije u Zemljinoj mreži pri maksimalnoj efikasnosti, što je veoma značajna količina. Da bi se na Zemlji proizvelo toliko energije, potrebno je više od šest miliona solarnih panela. A manji solarni sateliti, poput onih dizajniranih za napajanje lunarnih rovera, mogli bi biti operativni čak i pre navedene godine.

I.J.P.

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"