Nowe badania naukowców z King’s College London wskazują, że do połowy stulecia aż 80% odnawialnej energii w Europie mogłoby pochodzić z kosmosu. Koncepcja Space-Based Solar Power (SBSP), czyli pozyskiwania energii słonecznej na orbicie i przesyłania jej na Ziemię, może obniżyć koszty systemu energetycznego o 15% i znacząco zmniejszyć zapotrzebowanie na magazyny energii. Zanim jednak wizja ta stanie się rzeczywistością, konieczne będą przełomy technologiczne i szeroka współpraca międzynarodowa.

Fotowoltaika poza atmosferą

SBSP opiera się na prostym założeniu: w kosmosie Słońce świeci niemal nieprzerwanie, bez przerw związanych z porą dnia, pogodą czy porą roku. Ogniwa fotowoltaiczne umieszczone na orbicie mogą więc produkować energię znacznie wydajniej niż instalacje naziemne. Zgromadzona energia przesyłana byłaby na Ziemię w formie mikrofal, a następnie odbierana przez specjalne anteny (tzw. recteny).

Dzięki temu rozwiązaniu Europa mogłaby zyskać stabilne źródło energii odnawialnej, które działa jak elektrownia bazowa, niezależnie od warunków atmosferycznych. To z kolei oznacza mniejsze zapotrzebowanie na magazyny energii, które dziś stanowią jedno z największych wyzwań transformacji.

Fotowoltaika i badania kosmosu. Amerykańska elektrownia słoneczna pracuje także nocą

Co pokazują badania?

Analiza zespołu King’s College London obejmowała 33 kraje europejskie i zakładała włączenie do systemu projektów SBSP bazujących na obecnych koncepcjach NASA. Wyniki są obiecujące:

• do 2050 roku kosmiczna fotowoltaika mogłaby dostarczać nawet 80% energii odnawialnej w Europie,
• koszty całego systemu elektroenergetycznego spadłyby o 7-15%,
• zapotrzebowanie na magazyny energii zmniejszyłoby się o ponad 70%.

Wyniki sugerują, że SBSP może być realną alternatywą, nad którą warto pracować już dziś.

Bariery i wyzwania

Scenariusz jest obiecujący, ale trudny do realizacji. Najważniejsze bariery to:

• koszty – obecnie technologia jest wielokrotnie droższa od klasycznej fotowoltaiki naziemnej,
• technologia przesyłu – stabilne i bezpieczne przesyłanie energii mikrofalami wymaga dalszych badań i regulacji,
• ryzyko orbitalne – instalacje w przestrzeni kosmicznej niosą ryzyko kolizji i zwiększenia problemu kosmicznych śmieci,
• współpraca międzynarodowa – żaden kraj nie zrealizuje SBSP samodzielnie, konieczna będzie koordynacja europejska i globalna.

Społeczne obawy i kwestie bezpieczeństwa

Nowatorska koncepcja niesie też pytania o bezpieczeństwo i wpływ na środowisko. Krytycy zwracają uwagę, że przesył energii mikrofalami w kierunku Ziemi może budzić obawy o zdrowie ludzi i zwierząt. Naukowcy odpowiadają, że natężenie promieniowania będzie porównywalne z tym, jakie emitują sieci Wi-Fi czy telefony komórkowe, a systemy bezpieczeństwa zapobiegną przypadkowemu skierowaniu wiązki w inne miejsce niż antena odbiorcza.

Innym wyzwaniem jest skala inwestycji – gigantyczne anteny naziemne mogłyby zajmować setki hektarów i budzić kontrowersje podobne do tych, jakie towarzyszą dziś budowie linii przesyłowych czy farm wiatrowych. Pojawia się także pytanie o wpływ na środowisko kosmiczne: dodatkowe instalacje na orbicie zwiększają ryzyko powstawania odpadów kosmicznych, co stanowi rosnący problem dla bezpieczeństwa satelitów i astronautów.

Debata publiczna wokół SBSP będzie więc równie istotna, co badania technologiczne – tylko akceptacja społeczna pozwoli nadać temu projektowi realny kształt.

Polska perspektywa

Polska ma już pierwsze doświadczenia w łączeniu fotowoltaiki i technologii kosmicznych. Perowskitowe ogniwa Saule Technologies zostały wysłane na orbitę w ramach testów Europejskiej Agencji Kosmicznej. Choć eksperyment nie przyniósł pełnych wyników, ogniwa wróciły na Ziemię bez ostatecznego sprawdzenia w warunkach orbitalnych, sama próba pokazuje ambicje i potencjał polskich innowacji. W przyszłości takie rozwiązania mogłyby znaleźć zastosowanie również w systemach SBSP, wzmacniając udział Polski w europejskich projektach kosmicznej energetyki.

Wizja przyszłości

Energia słoneczna z kosmosu jeszcze dekadę temu brzmiała jak science fiction. Dziś staje się poważnym elementem scenariuszy transformacji energetycznej. Jeśli postęp technologiczny i polityczna determinacja będą wystarczające, w 2050 roku Europa może korzystać z czystej energii nie tylko z dachów i farm słonecznych, ale także… z orbity.

Zobacz też: Ogniwa perowskitowe Saule Technologies polecą w kosmos 

Źródło: King’s College London, Joule, The Guardian, ESA, Technology Networks

Fot.: Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.