Marzenie o czystej, spójnej i odnawialnej energii słonecznej w przestrzeni może stać się rzeczywistością dzięki nowym badaniom przeprowadzonym na Uniwersytecie Strathclyde w Glasgow w Szkocji.
Koncepcja kosmicznej energii słonecznej - gromadzenie energii słonecznej za pomocą satelitów na niskiej orbicie ziemskiej i „przesyłanie” jej do stacji odbiorczych na ziemi - istnieje od dziesięcioleci, ale ograniczenia technologiczne i koszty zaporowe utrzymywały ją na etapie badań i rozwoju, z pewnymi wątpliwościami, że to się kiedykolwiek wydarzy.
Teraz badacz dr Massimiliano Vasile z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Lotniczej Uniwersytetu Strathclyde ogłosił rozwój swojego zespołu urządzeń modułowych, które można wykorzystać do gromadzenia energii słonecznej na orbicie, pracując na eksperymentalnej strukturze „sieci kosmicznej” opracowanej przez doktoranci na uniwersyteckim Wydziale Mechanicznym i Lotniczym.
„Za pomocą mikrofal lub laserów moglibyśmy przesyłać energię z powrotem na ziemię, bezpośrednio do określonych obszarów. Zapewniłoby to niezawodne, wysokiej jakości źródło energii i wyeliminowałoby potrzebę magazynowania energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych na ziemi, ponieważ zapewniłoby ciągłe dostarczanie energii słonecznej. ”
- Dr Massimiliano Vasile, University of Strathclyde
Struktura sieci, część eksperymentu o nazwie Suaineadh - co oznacza „skręcanie” w szkockim gaelickim (i uważam, że jest to wyraźnesoo-in-ade ale poprawcie mnie, jeśli się mylę) - jest wykonany z centralnego piasty, która wejdzie na orbitę i uwolni kwadratową wstęgę materiału ważoną w rogach. Cały aparat obracałby się, zachowując swój kształt za pomocą siły odśrodkowej i zapewniając solidną strukturę, na której inne urządzenia mogłyby się opierać i do których przyczepiać.
Eksperyment Suaineadh został pomyślnie przeprowadzony 19 marca na pokładzie szwedzkiej rakiety i chociaż wydaje się, że komponenty działały zgodnie z oczekiwaniami, komunikacja została utracona po wyrzuceniu. W rezultacie centralne centrum - z wszystkimi jego danymi - nie mogło zostać zlokalizowane po wylądowaniu. Na lato zaplanowano misję ratunkową.
Tymczasem dr Vasile nadal jest przekonany, że kosmiczny projekt słoneczny jego zespołu, zwany SAM, może pomóc w dostarczeniu kosmicznej energii słonecznej do odległych lokalizacji.
„Obecny projekt o nazwie SAM (samopompująca się adaptowalna membrana) przetestuje rozmieszczenie ultralekkiej struktury komórkowej, która może zmienić kształt po wdrożeniu”, wyjaśnia dr Vasile. „Struktura składa się z komórek, które same się pompują w próżni i mogą zmieniać swoją objętość niezależnie przez nanopompy.
„Niezależna kontrola komórek pozwoliłaby nam przekształcić strukturę w koncentrator słoneczny, aby zebrać światło słoneczne i rzutować je na układy słoneczne. Tę samą strukturę można wykorzystać do budowy dużych systemów kosmicznych poprzez połączenie tysięcy małych pojedynczych jednostek. ”
Dzięki gromadzeniu energii słonecznej w kosmosie, gdzie ograniczenia dnia i nocy lub zmienności pogody nie istnieją, satelity mogą ostatecznie przesyłać czystą energię do lokalizacji poza siecią.
„Na obszarach takich jak pustynia Sahara, gdzie można uzyskać wysokiej jakości energię słoneczną, bardzo trudno jest przenieść tę energię do obszarów, w których można ją wykorzystać”, mówi dr Vasile. „Jednak nasze badania koncentrują się na tym, jak możemy usunąć tę przeszkodę i wykorzystać energię słoneczną z kosmosu, aby celować w trudno dostępne obszary.
„Za pomocą mikrofal lub laserów moglibyśmy przesyłać energię z powrotem na ziemię, bezpośrednio do określonych obszarów. Zapewniłoby to niezawodne, wysokiej jakości źródło energii i wyeliminowałoby potrzebę magazynowania energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych na ziemi, ponieważ zapewniłoby ciągłe dostarczanie energii słonecznej. ”
W przypadku powodzenia projekt Suaineadh / SAM może przekształcić się w źródło energii odnawialnej nie tylko dla małych, odległych lokalizacji, ale także dla dzielnic, miast, a może nawet całych miast.
„Początkowo mniejsze satelity będą w stanie wygenerować wystarczającą ilość energii dla małej wioski, ale naszym celem, a nawet dostępną technologią, jest pewnego dnia umieszczenie wystarczająco dużej struktury w przestrzeni, która mogłaby zgromadzić energię, która byłaby w stanie zasilić dużą miasto ”- mówi dr Vasile.
Przeczytaj więcej na stronie University of Strathclyde Glasgow tutaj.
Zdjęcia: The University of Strathclyde. Projekt jest częścią badania NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC).
