Kosmiczna elektrownia przez lata kojarzyła się z czystym Sci-Fi. W końcu jak pobierać energię z kosmosu, skoro mamy problemy z zasilaniem urządzeń znajdujących się poza powierzchnią Ziemi? Jednak eksperyment przeprowadzony przez naukowców z brytyjskiego University of Surrey udowodnili, że to właśnie kosmos może być jednym z najlepszych źródeł energii.
Kosmiczna elektrownia lepsza, niż ziemska
Oczywiście to nie tak, że elektrownia tego typu miałaby pozyskiwać tajemniczą, kosmiczną energię. Tu mowa o dobrze nam znanej, typowo ziemskiej technologii, którą możemy znaleźć nawet na własnym dachu, lub na dachu sąsiada, czyli o panelach fotowoltaicznych, których sytuacja w Polsce jest ostatnio dość ciężka. Otóż na Ziemi elektrownie słoneczne mają sporo problemów. Pył, śnieg, chmury i ogólnie zjawiska pogodowe. Sama atmosfera również rozprasza w pewnym stopniu promieniowanie słoneczne. Dlatego też efektywność paneli fotowoltaicznych jest ograniczana. Co więcej, takie panele zajmują całkiem sporo miejsca i wymagają stosunkowo płaskiej powierzchni.
Jednak kosmiczna elektrownia słoneczna rozwiązuje wszystkie te problemy – chociaż dokładają sporo własnych. Nie uprzedzajmy jednak faktów i skupmy się na wynikach badań. Otóż przez sześć lat – chociaż eksperyment pierwotnie był zaplanowany tylko na rok – badacze obserwowali pracę ogniw tego typu działających na pokładzie satelity badawczego, który został wyposażony w bardzo lekkie panele. W trakcie eksperymentu satelita okrążył ziemię około 30 tysięcy razy, a naukowcy sprawdzali ile prądu, udało mu się wyprodukować, oraz poziom degradacji paneli pod wpływem promieniowania kosmicznego. Według ich ustaleń taka kosmiczna elektrownia naprawdę może mieć sens. Jak podkreślił prof. Craig Underwood, autor publikacji, która ukazała się w periodyku „Acta Astronautica”:
Jesteśmy bardzo zadowoleni, że misja przewidziana na rok nadal działa, po sześciu latach. Zebrane przez nas szczegółowe dane pokazują, że panele wytrzymały napór promieniowania i ich cienka struktura nie uległa zniszczeniu w trudnych warunkach kosmicznej próżni. Wykorzystana technologia paneli o ultra-niskiej masie może być użyta do budowy niedrogich, umieszczanych w przestrzeni elektrowni słonecznych. Pozwoliłoby to na przesyłanie na Ziemię czystej energii. Mamy teraz pierwszy dowód na to, że technologia ta działa na orbicie.
Oczywiście sprawność paneli spadła z czasem pod wpływem warunków, jednak wciąż generowały one więcej energii, niż gdyby znajdowały się na Ziemi.
Kosmiczna elektrownia ma swoje problemy
Czy to oznacza, że wkrótce kosmiczna elektrownia, na które złożą się roje satelitów, przyćmi niebo? Oczywiście, że… nie. Mamy bowiem do czynienia z kilkoma poważnymi problemami. Po pierwsze panele te należy umieścić na orbicie. To bardzo kosztowne przedsięwzięcie, ponieważ nawet ultralekkie panele zajmują miejsce i trochę jednak ważą. I nie chodzi tu tylko o pieniądze, ale i o energię konieczną do wyniesienia takich satelitów w przestrzeń kosmiczną.
Kolejnym problemem jest odbieranie energii na Ziemi. Raczej nie możemy liczyć na to, że z nieba będą zwisały kable podłączone do sieci energetycznej. To byłaby kosmiczna winda, a ta technologia jest poza naszym zasięgiem. Oczywiście różni futurolodzy przewidują, że można taką energię przesyłać na Ziemię przy pomocy potężnego lasera, który uderzy w odbiornik, a ten przekonwertuje ją z powrotem na energię elektryczną.
Na pierwszy rzut oka brzmi to lepiej, niż winda kosmiczna. Problem w tym, że światło lasera po drodze uległoby pewnemu rozproszeniu w atmosferze, konwersja energii laserowej na elektryczną wiązałaby się z dużymi stratami energetycznymi, a sprawność samego lasera również byłaby śmieszna, i większa część energii byłaby zamieniana na ciepło. Co więcej, w samej przestrzeni kosmicznej ciepło można oddawać tylko za pomocą promieniowania, ponieważ nie istnieje żaden ośrodek, w którym to mogłoby się rozchodzić. Mielibyśmy więc poważny problem z chłodzeniem.
Gdyby jednak udało się stworzyć laser o wysokiej sprawności to… i tak nie miałoby to większego sensu. Wtedy bowiem można by go wykorzystać w laserowej elektrowni fuzyjnej. Tym samym winda kosmiczna brzmi jak znacznie lepszy pomysł. Jednak tak naprawdę problem z przesyłem energii sprawia, że kosmiczna elektrownia ma sens tylko na potrzeby kosmosu.
Źródło: space24