Фотоволтаични централи, разположени в околоземна орбита, биха могли да произвеждат

Фотоволтаични централи, ситуирани в околоземна орбита, биха могли да създават двойно повече слънчева сила (илюстрация: California Institute of Technology)

Достатъчно мощни и надеждни ли са актуалните технологии за възобновима сила, с цел да зареждат всички потребители на света? Може би отговорът на този проблем е малко над горните пластове на атмосферата – в околоземна орбита.

Космическата слънчева сила се сочи като технология на бъдещето, макар че концепцията е замислена преди много години. Руският академик Константин Циолковски предлага концепцията за потребление на галактическа слънчева сила още през 1923 година По-късно, през 40-те, американският публицист Айзък Азимов написа научно-фантастична история за тази идея, в която безоблачен енергиен спътник излъчва сила надолу до родната ни планета и даже до други селища в Слънчевата система.
още по темата
Концепцията съществува отдавна, само че не е била премисляна съществено до 70-те години на предишния век, по време на златната епоха на галактическите полети. Сега тематиката е на дневен ред още веднъж, по-съсредоточено от всеки път.

Идеята прави плахи стъпки от научна фантастика към действителност и притегля доста внимание в разгара на климатичната рецесия. Различни организации, от държавни организации през огромни софтуерни компании до дребни и въодушевени бизнесмени търсят метод по какъв начин слънчевата сила може да бъде събирана в космоса и пращана към Земята.

Какво съставлява галактическата слънчева сила?

Всички оферти действително касаят развой на събиране на слънчева сила в космоса и предаването ѝ до Земята за потребление. За да се реализира тази цел, в околоземна орбита би трябвало да бъдат пратени съзвездие галактически слънчеви панели. Те следва да образуват галактическа електроцентрала. Основните съставни елементи включват самосглобяващи се спътници със слънчеви панели, рефлектори и микровълнови или лазерни предаватели на сила.

Рефлекторите – огледала, разпръснати из пространството над Земята – концентрират слънчевата светлина и я насочват към слънчевите панели. След това слънчевата светлина се преобразува посредством фотоволтаици и се предава посредством специфични, ориентирани антени към Земята. Долу лъчът се приема от станции за приемане на сила и най-после електричеството се доставя до потребителите посредством системите на съществуващата електрическа мрежа.

Но за какво?

Целият този развой на лъчение на слънчева сила към Земята е извънредно безценен, само че предлага едно от най-значимите преимущества, т.е. пряк достъп до неограничената сила на Слънцето. За разлика от Земята, пространството в космоса не гълтам и не разсейва слънчевата радиация. Това разрешава на фотоволтаичните кафези да събират повече сила в космоса, без да бъдат възпрепятствани от атмосферата и в частност облаците.

Смята се, че единствено 48% от слънчевата сила, която идва от Слънцето към Земята, действително допира земната повърхнина. Остатъкът е убит заради всмукване от газове и прахуляк, намиращи се в земната атмосфера. Освен това нейните пластове отразяват 23% от слънчевите лъчи назад в космоса. Следователно доста сила се губи, преди да стигне до Земята, а ние се опитваме да улавяме посредством фотоволтаици дребното,  което е съумяло да пробие път до повърхността на планетата.

Друго преимущество е, че силата може да се употребява 24 часа в денонощието, седем дни в седмицата. Това може да се реализира посредством слагане на спътниците за слънчева сила в вярната орбита, с цел да се избегне засенчването им, т.е. нощта.

Предизвикателствата

Най-голямата компликация в построяването на галактически електроцентрали е високата цена на сходно решение. Но софтуерният свят е наясно, че по този начин е с всяка нова технология.

Има и редица инженерни провокации, които би трябвало да бъдат решени за разполагането на широкомащабна инфраструктура от слънчеви панели в космоса, което си остава херкулесова задача. Заедно с това идва предизвикването да се поддържа работата на сходна система, с цел да се употребява вярно слънчевата сила за по-дълъг интервал от време.

Предимства

Очаква се новаторското решение да промени енергийната система, защото светът се пробва да забави световното стопляне посредством понижаване на излъчванията. Все още огромна част от електрическата и топлинната сила за ежедневния ни живот се създава от изкопаеми горива. А прогнозите демонстрират, че ще има годишно нарастване на търсенето на сила до 2050 година

Слънчевата сила от космоса е отличен източник на чиста сила. Той е с към 50% по-интензивен в космоса и може да генерира доста повече електричество от наземните електроцентрали със същия размер.

Иновациите в галактическата слънчева сила имат многочислени преимущества, в това число потребление на по-малко земя спрямо обичайните възобновими източници и обезпечаване на сила в региони, които сега нямат надеждно зареждане. Освен това тази технология има капацитета да реши казуса с бъдещия дефицит на сила посредством зареждане на градове, заводи, домове и вероятно самолети.

Опити

Наскоро Airbus показва по какъв начин слънчевата сила може да бъде предавана от космоса. Това беше опит в дребен мащаб, само че задоволително сполучлив, с цел да предположим, че тази технология може да е бъдещето на чистата сила. Опитът се организира в Германия в X-Works Innovation Factory на Airbus. Излъчената сила беше употребена за зареждане на водороден генератор и ледник, както и за осветление на модел на град.

Няколко други опита също са в развой на разработка. Например учените от Caltech работят върху демонстратор на слънчева сила от космоса (SSPD), с цел да тестват основни приложения на метода.

Някои държавни управления, в това число на Обединеното кралство, Съединените щати и Китай, работят върху тази технология. Европейската галактическа организация пък утвърди Solaris, изследване за оценка на осъществимостта на огромни слънчеви ферми в космоса.