Διαστημικοί καθρέφτες: Η ελπίδα της Ευρώπης για ενέργεια από το διάστημα μέχρι το 2050;

Η ιδέα της μετάδοσης ηλιακής ενέργειας από το διάστημα ακούγεται σαν κάτι βγαλμένο από ταινία επιστημονικής φαντασίας, αλλά όλο και περισσότερες κυβερνήσεις την παίρνουν σοβαρά. Μια νέα μελέτη δείχνει ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος για την επίτευξη του στόχου της Ευρώπης για κλιματική ουδετερότητα μέχρι το 2050. Αν και βρίσκεται ακόμα σε αρχικό στάδιο και είναι εξαιρετικά ακριβή, οι προσπάθειες για την ανάπτυξή της από διαστημικές υπηρεσίες στις ΗΠΑ, την Ευρώπη, την Ιαπωνία και την Κίνα είναι ήδη σε εξέλιξη.

 
Η μελέτη και οι δυνατότητες

Μια ανάλυση που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Joule διερεύνησε κατά πόσο η διαστημική ηλιακή ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει στην ενεργειακή μετάβαση. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι δύο σχέδια που αναπτύσσονται αυτή τη στιγμή στη NASA θα μπορούσαν δυνητικά να βοηθήσουν την Ευρώπη να πετύχει έναν ενεργειακό στόχο χωρίς άνθρακα. Σύμφωνα με τη μελέτη, αυτό θα μπορούσε να μειώσει το κόστος της ενεργειακής μετάβασης κατά 7% έως 15% μέχρι το 2050.

Η διαστημική ηλιακή ενέργεια θα μπορούσε να απλοποιήσει την ενεργειακή μετάβαση επειδή θα παρέχει ενέργεια όλο το εικοσιτετράωρο. Σύμφωνα με τον Wei He, ανώτερο συγγραφέα της μελέτης, στο διάστημα οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να είναι συνεχώς στραμμένοι προς τον ήλιο, προσφέροντας σχεδόν αδιάλειπτη παραγωγή ενέργειας. Επιπλέον, η ηλιακή ακτινοβολία στο διάστημα είναι υψηλότερη από ό,τι στην επιφάνεια της Γης.

 
Δύο σχέδια στο μικροσκόπιο

Η μελέτη εξέτασε δύο σχέδια της NASA που βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα τεχνολογικής ωριμότητας:

• Επίπεδη Συστοιχία (Planar Array): Πρόκειται για έναν μεγάλο δορυφόρο με ηλιακούς συλλέκτες στη μία πλευρά και εξοπλισμό για τη μετάδοση της ενέργειας στη Γη μέσω μικροκυμάτων στην άλλη. Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι αυτό το σχέδιο είναι πιο ώριμο και θα μπορούσε να αναπτυχθεί πιο γρήγορα. Ωστόσο, επειδή η πλευρά μετάδοσης πρέπει να είναι στραμμένη προς τη Γη, δεν μπορεί να διατηρεί πάντα την καλύτερη γωνία για τη συλλογή ηλιακού φωτός, με αποτέλεσμα να παράγει ενέργεια μόνο το 60% του χρόνου. Η μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι, παρόλο που δεν θα ήταν οικονομικά συμφέρον, θα πρέπει να επιδιωχθεί ως τεχνολογικός δείκτης για την απόδειξη της ιδέας.
• Σμήνος Ηλιοστατών (Heliostat Swarm): Αυτό το πιο προηγμένο σχέδιο αποτελείται από μια ομάδα κατευθυνόμενων ανακλαστήρων που ανακατευθύνουν το ηλιακό φως σε έναν κεντρικό συλλέκτη, ο οποίος στη συνέχεια το μεταδίδει στη Γη. Οι ηλιοστάτες μπορούν να κινούν τους καθρέφτες τους για να διατηρούν τη βέλτιστη συλλογή ηλιακού φωτός σχεδόν συνεχώς. Ωστόσο, η υλοποίησή του απέχει πολύ από την πραγματικότητα και θα απαιτούσε τεράστιες προόδους στην ικανότητά μας να κατασκευάζουμε αυτόνομα συστοιχίες σε τροχιά χρησιμοποιώντας ρομπότ.

 
Οικονομικό όφελος και προκλήσεις

Οι ερευνητές συνέκριναν τις προβλέψεις κόστους της NASA για τις δύο τεχνολογίες με τις προβλέψεις για το κόστος των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Διαπίστωσαν ότι η διαστημική ηλιακή ενέργεια θα γινόταν εμπορικά βιώσιμη αν το κόστος της έπεφτε κάτω από 14 φορές το προβλεπόμενο κόστος της ηλιακής ενέργειας για το 2050. Αν το κόστος έπεφτε κάτω από 9 φορές, θα μπορούσε να παρέχει σχεδόν όλη την απαιτούμενη ενέργεια της Ευρώπης.

Σύμφωνα με τις προβλέψεις κόστους της NASA, το σχέδιο του σμήνους ηλιοστατών θα μπορούσε:

• Να μειώσει το συνολικό κόστος του ενεργειακού συστήματος της Ευρώπης κατά 7% έως 15% μέχρι το 2050.
• Να αντικαταστήσει έως και το 80% των χερσαίων εγκαταστάσεων αιολικής και ηλιακής ενέργειας.
• Να μειώσει τη χρήση μπαταριών για αποθήκευση ενέργειας κατά πάνω από 70%.

Παρά τα εντυπωσιακά αυτά στοιχεία, η μελέτη αναγνωρίζει ότι η τεχνολογία αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις. Οι δορυφόροι που εκπέμπουν μικροκύματα υψηλής ισχύος προς τη Γη εγείρουν ανησυχίες για την ασφάλεια, ενώ οι σταθμοί λήψης ενδέχεται να χρειαστούν τεράστιες εκτάσεις, της τάξης αρκετών τετραγωνικών χιλιομέτρων. Παράλληλα, οι ρυθμιστικές προκλήσεις και η δημόσια αποδοχή αποτελούν σημαντικά εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν.

Παρόλο που η τεχνολογία βρίσκεται ακόμα σε νηπιακό στάδιο, αυτή η μελέτη είναι μία από τις πρώτες που παρέχει μια συγκεκριμένη ανάλυση των δυνατοτήτων της για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Δεδομένης της κλίμακας της πρόκλησης που αντιμετωπίζουμε, είναι σημαντικό να εξετάζουμε όλες τις διαθέσιμες επιλογές.

 
Με πληροφορίες από singularityhub.com

 
mywaypress.gr –Περιεχόμενο αξίας με την υποστήριξη  υβριδικής νοημοσύνης.

Για  αναγνώστες με μεγάλο εύρος προσοχής.