Energia z kosmosu kojarzy się nam zwykle z mistycznymi bzdurami, którymi zajmują się liczne sekty. Tutaj jednak mówimy o przesłaniu z kosmosu energii pozyskanej z paneli fotowoltaicznych. Warto jednak odpowiedzieć sobie na kilka pytań: a po co to, komu i czy w ogóle ma to jakiś sens? Zacznijmy jednak od omówienia samego dokonania.
Energia z kosmosu przesłana na Ziemię
Otóż Kalifornijski Instytut Technologiczny przeprowadził udane testy przesyłania energii z kosmosu na Ziemię. Oczywiście w pełni bezprzewodowo. Oczywiście istnieje coś takiego jak idea kosmicznej windy, która zakłada podpięcie bardzo długiego kabla do satelity na orbicie geostacjornanej i transport za jego pomocą nie tylko energii elektrycznej, ale także różnorodnych ładunków w kosmos, ale to wciąż bardzo odległe plany. Dlatego też tutaj mowa jest o transferze energii za pomocą mikrofal.
Cała technologia nosi nazwę Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (MAPLE), a jej skrót aż się prosi o pozew od pewnej znanej marki produkującej iPhone. Skupmy się jednak na technologii, a nie domniemanych pozwach: otóż moduł umieszczony na pokładzie Space Solar Power Demonstr jest zasilany panelem słonecznym i wysyła wysokoenergetyczną wiązkę mikrofal, która następnie trafia do odbiornika umieszczonego na dachu Laboratorium Inżynierii Gordona i Betty Moore na kampusie Caltech w Pasadenie. Następnie energia ta jest konwertowana na energię elektryczną.
Dzięki eksperymentom, które przeprowadziliśmy do tej pory, otrzymaliśmy potwierdzenie, że MAPLE może z powodzeniem przesyłać energię do odbiorników w kosmosie. Byliśmy również w stanie zaprogramować układ tak, aby kierował swoją energię w kierunku Ziemi, co wykryliśmy tutaj w Caltech.
— Podkreślił Ali Hajimiri, profesor elektrotechniki i inżynierii medycznej oraz dyrektora Space Solar Power Project.
Energia z kosmosu – wbrew pozorom wysyłamy ją na Ziemię od dawna
Pierwszym pojazdem kosmicznym, który był w stanie wysyłać energię na Ziemię, był… radziecki Sputnik, czyli pierwszy sztuczny satelita Ziemi. Otóż fale radiowe to również jest energia. Tak naprawdę cała komunikacja opiera się na przesyłaniu modulowanej energii. Różnica w MAPLE jest taka, że energia z kosmosu jest znacznie większa, pozyskiwana bezpośrednio na miejscu, a nie z reaktora/baterii na pokładzie satelity, oraz nie służy do transmitowania informacji.
Energia z kosmosu – po co to nam potrzebne?
Panele fotowoltaiczne na orbicie rozwiązują masę problemów paneli fotowoltaicznych na powierzchni Ziemi: nie zasłaniają ich chmury, nie pada na nie śnieg, światło nie jest rozpraszane w atmosferze, więc można liczyć na znacznie wyższą sprawność samych paneli. Co więcej, nie zajmują ani trochę miejsca na Ziemi, a jeśli będą ruchome, to mogą być skierowane na Słońce znacznie dłużej, niż te obecne na powierzchni naszej planety. Brzmi to jak rewolucyjne rozwiązanie, które może odmienić podejście do OZE, wykreślając masę niewiadomych z produkcji energii.
Energia z kosmosu – ta technologia ma masę problemów
Jednym z bardziej oczywistych są burze słoneczne. Satelity są znacznie słabiej chronione przez magnetosferę Ziemi i mogą zostać łatwo uszkodzone przez rozbłysk. Jednak nie to jest największym z problemów. A tym jest… sprawność. Pobieranie energii słonecznej w kosmosie i wysyłanie jej na Ziemię brzmi naprawdę świetnie, dopóki nie zdamy sobie sprawy z tego, że tak właśnie działa… dzień. Na zewnątrz jest jasno, ponieważ Słońce bezprzewodowo wysyła energię na powierzchnię naszej planety.
Owszem, w kosmosie jest tej energii więcej, bo rozprasza się ona w ziemskiej atmosferze. Jednak generowanie mikrofal również nie jest bezstratne, tak samo jak ich wysyłanie na naszą planetę, oraz konwertowanie ich na energię elektryczną na miejscu. Niestety twórcy MAPLE nie podali sprawności tego rozwiązania, ani tego ile energii udało im się pozyskać na Ziemi z 1 m2 panelu słonecznego w kosmosie.
Co więcej, warto tutaj także brać pod uwagę żywotność paneli w warunkach kosmicznych, oraz koszty ich wyniesienia na orbitę, które są znacznie wyższe, niż montażu na dachu. Kolejnym problemem jest powierzchnia paneli: co z tego, że w kosmosie panele wytworzą większą energię na 1 m2, skoro na Ziemi można by umieścić znacznie niższym kosztem 100 m2 paneli?
Jak widać, odkrycie to może i jest ciekawe, jednak będziemy je jeszcze długo traktować jak ciekawostkę. I coś mi mówi, że to nawet nie jest kwestia kilkudziesięciu, a raczej kilkuset lat, nim rozwiniemy się na tyle, żeby rozwiązać wszystkie problemy, jakie generuje energia z kosmosu. Tylko czy do tego czasu nie zyskamy jakiegoś lepszego jej źródła? Mam nadzieję, że tak.