Panele słoneczne umieszczone na orbicie, które zbierają energię przez całą dobę i przesyłają ją na Ziemię, to jeden z najbardziej ambitnych pomysłów energetyki kosmicznej. Teraz technologią zainteresował się Departament Obrony USA, który podpisał z firmą Overview Energy kontrakt na opracowanie i przetestowanie radiolatarni naprowadzającej dla systemu kosmicznej energetyki słonecznej. Pierwsza demonstracja technologii ma odbyć się w 2028 roku.

Energia słoneczna niezależnie od pory dnia

Podstawową zaletą systemu jest możliwość pozyskiwania energii niezależnie od pory dnia. Satelity wyposażone w panele fotowoltaiczne mogłyby znajdować się ponad atmosferą i odbierać promieniowanie słoneczne bez przerw związanych z nocą, zachmurzeniem czy warunkami atmosferycznymi występującymi na Ziemi.

Zebrana energia nie byłaby jednak przesyłana na Ziemię przewodami – firmy i instytucje badawcze zakładają jej zamianę na wiązkę mikrofalową lub laserową, skierowaną do naziemnej stacji odbiorczej. Pozwoliłoby to potencjalnie dostarczać energię do miejsc, w których budowa tradycyjnej infrastruktury energetycznej jest trudna.

Energia słoneczna z kosmosu: czy Europa może pozyskać 80% OZE do 2050 roku?

Zastosowanie dla wojska

Jednym z pierwszych potencjalnych odbiorców technologii miałyby być amerykańskie siły zbrojne. Energia przesyłana z orbity mogłaby zasilać odległe bazy i instalacje, ograniczając zależność od dostaw paliwa oraz naziemnych linii energetycznych.

Overview Energy planuje testy systemu na niskiej orbicie okołoziemskiej w 2028 roku, a kolejnym etapem będzie rozpoczęcie rozmieszczania komercyjnej konstelacji na orbicie geostacjonarnej. Firma podpisała również umowę z Metą dotyczącą dostępu do mocy sięgającej 1 GW z przyszłego systemu.

Ograniczenia technologii

Największym problemem pozostają jednak koszty – wyniesienie na orbitę dużych konstrukcji, ich montaż, serwisowanie i późniejsze przesyłanie energii na powierzchnię wymagają infrastruktury, która dopiero powstaje. Każdy etap oznacza również straty energii – od konwersji światła na energię elektryczną, przez zamianę jej we wiązkę, aż po ponowne przekształcenie w prąd na Ziemi.

Nie jest też jasne, jak technologia poradzi sobie z trwałością instalacji w przestrzeni kosmicznej. Panele będą narażone m.in. na promieniowanie i mikrometeoroidy, a ich naprawa będzie znacznie bardziej skomplikowana niż w przypadku elektrowni znajdującej się na powierzchni.

Czy kosmiczna fotowoltaika ma sens?

Energia słoneczna z orbity może zapewnić coś, czego nie oferuje klasyczna fotowoltaika, czyli potencjalnie ciągłą produkcję bez cyklu dzień-noc. Nie oznacza to jednak, że automatycznie stanie się tańszym źródłem prądu. Kompletny system przesyłania energii z orbity na Ziemię nie został jeszcze zademonstrowany w warunkach komercyjnych.

Dlatego najbliższe lata będą przede wszystkim testem opłacalności tej koncepcji. Jeśli demonstracje potwierdzą możliwość bezpiecznego i wydajnego przesyłania dużych ilości energii, kosmiczna fotowoltaika może znaleźć zastosowanie w energetyce i wojskowości. Jeśli jednak koszty infrastruktury pozostaną zbyt wysokie, technologia może przegrać konkurencję z rozwijanymi już źródłami całodobowej energii, takimi jak energetyka jądrowa czy geotermia.

Zobacz też: Polska dołącza do budowy systemu IRIS². Kosmiczne technologie wspierają energetykę

Źródła: Space News, UA News, NASA

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.