Napenergia előállítás az űrben: lehetséges projekt vagy túl sok álom?

A Föld bolygón a lakosok száma minden évben növekszik, és ez ugyanilyen mértékben növeli az energiaigényt. Az energiatermelés egyre fenntarthatóbb formáit hajtják végre, biztosítva, hogy ez a folyamat a jövőben ne jelentsen problémákat a környezet számára.

Noha a vízerőművek, a geotermikus, a szélenergia és a napenergia erőművek tiszta és hatékony megoldások, mindegyikre korlátozások vonatkoznak. Nem minden folyót lehet nagy tározókká alakítani, ugyanúgy, ahogy a bolygó meghatározott régiói képesek szél- vagy felületi hőmérsékletet alkalmazó megoldások telepítésére.

A napenergia elnyerése viszonylag egyszerű, de a panelek hatékonysága függ a naptól való távolságtól, így az Egyenlítői vonalon elhelyezett egyik lemez több energiát képes előállítani, mint egy másik, Kanadában elhelyezett lemez. Ha a paneleket űrbe helyezi, akkor a hatékonyság drámai módon növekszik, mert a nap soha nem enged le oda - és úgy tűnik, hogy ez a lehetőség nem olyan távol a valóságtól.

Orbitális növények

A napelemeknek az energiatermelésre szolgáló helyiségbe helyezésének gondolatát az 1970-es évek óta megvitatták, ám a szerződés megszervezése és költsége miatt a projekt mindig álom maradt. A technológia fejlődése, amely lehetővé tette a kis műholdak tömeges előállítását és a rakéták újrahasználatát, vezette ezt a megoldást újra.

Sok ötlet van arról, hogyan lehet az űrből villamos energiát szerezni és továbbítani, de alapvetően mindannyian mérlegelik a geoszinkron pályán elhelyezett több ezer műhold használatát. Közülük egy részük a napfénynek az űrben még elhelyezkedő panelekre történő koncentrálását és irányítását fogja végezni, amely villamos energiát generál és kis intenzitású mikrohullámúvá alakítja, amelyet azután továbbítanak a talajban lévő nagy kör alakú vevőkhöz.

Noha nagyon fejlettnek hangzik, az így táplált technológia viszonylag egyszerű. Ezt megerősíti a NASA kutatója, John Mankins, aki 2011-ben támogatásban részesült az űri napenergia-erőmű koncepciójának kidolgozására. Számára a nagy akadályok a kezdeti beruházás és a megoldás valódi szükségessége.

Egy ilyen megoldás bevezetésének költsége nem a legnagyobb. Mankins, valamint más kutatók becslései szerint 5 milliárd dollárval üzembe helyezhető egy napenergia üzem. Ha ezt összevesszük a kínai Három-szoros gátra költetett 28 milliárd dollárral, vagy a Watts Bar nukleáris energiatermelő komplexumára elköltött 4, 7 milliárd dollárral, amelyre 43 év telt el, láthatjuk ami nem valami irreális.

Gary Spinark, a Solaren vezérigazgatója szerint ennek az új megoldásnak az egyik legnagyobb kihívása az, hogy megteremtse az energiatermelés költségeinek feltételeit, hogy azok megfeleljenek a többi rendelkezésre álló lehetőségnek.

Solaren és az energia jövője

A társaság már gyárt és értékesít energiát Kalifornia államban, de fő célja az energiatermelési műveletek megkezdése az űrben. A befektetői tárgyalások és a szabadalmak regisztrálása már megkezdődött, és Spinark reméli, hogy néhány befektetőt rábeszél egy 250 MW-os kísérleti üzem beépítésére, amelyet várhatóan 2023-ig telepítenek.

Ez a telepítés az egyik legrelevánsabb pontra esik, amikor rakétákról beszélünk, ami a súly. Annak ellenére, hogy az elindítási költségek drasztikusan csökkentek az utóbbi időben, minden font akkor számít, ha felszerelést akarunk keringni. Éppen ezért Paul Jaffe, az Egyesült Államok Haditengerészeti Kutatólaboratóriumának mérnöke arra törekszik, hogy optimalizálja a napfény befogadó és az erőátviteli modulok méretét.

Noha lehetőség van felszerelés újrafelhasználható rakéttal történő elindítására, a hagyományos járművek felhasználása alapján készülnek tervek. És mégis néhány kiadásra lenne szükség a teljes szerkezet mozgósításához.

A halálcsillag kezdete?

Jaffe szerint a rendszerrel kapcsolatban a leggyakrabban feltett kérdés: nem fog ez a sugár eljutni a madarakhoz és a repülőgépekhez? Elmondása szerint nincs probléma, mert ugyanazt a frekvenciát használnánk mobiltelefonjainkban. Ezen túlmenően számos olyan szabályozás létezik a témában, amelyek megakadályozzák az antenna átalakulását a halál fénysugárává.

A megoldás kritikusai, köztük a Tesla híres vezérigazgatója, Elon Musk, azt állítják, hogy az energiakonverziós folyamat a végső költségeket túl magasra növeli. Jaffe azonban úgy véli, hogy a meglévő technológia elegendő lesz a rendszer reális értékekkel történő üzembe helyezéséhez.

A NASA Mankins számára ez egy olyan megoldás, amelynek több állami beruházást kell kapnia, mivel a világ népességének növekedésével a jelenlegi megoldásokkal nem lehet csökkenteni a szén-dioxid-kibocsátást. A tiszta energia előállítása elengedhetetlen ahhoz, hogy az ember agressziója ne befolyásolja vissza a természet természetét.

***

Ismeri a Mega Curioso hírlevelet? Hetente exkluzív tartalmat készítünk a nagy világ legnagyobb kíváncsiságának és bizarrának szerelmeseinek! Regisztrálja e-mailjét, és ne hagyja ki ezt a módot a kapcsolattartáshoz!