Солнечная энергия - один из основных видов экологически чистой “зеленой” электроэнергии на Земле. Но довольно скоро солнечные электростанции могут выйти за пределы планеты.
Европейское космическое агентство (ЕКА) с начала этого года рассматривает проект солнечных электростанций космического базирования. По состоянию на август ведомство рассматривает возможность создания программы по выработке энергии в космосе.
И ЕКА - не единственная крупная организация, которая рассматривает космос как источник чистой энергии. NASA также заинтересовано в выработке космической энергии. Сейчас эта уникальная технология может выглядеть как нечто из научной фантастики, но уже в не слишком отдаленном будущем она может стать важным источником энергии.
Как работает космическая солнечная электростанция?
В основе космической электростанции лежат обычные солнечные батареи, которые работают по тому же принципу, что и на Земле. Когда солнце светит на них, фотоэлектрические элементы в панелях поглощают энергию световых лучей, а затем преобразуют ее в заряд электричества.
Для получения энергии из космоса нужно вывести солнечные панели на геостационарную орбиту - туда же, где уже располагаются наши метеоспутники. Передача выработанной энергии на Землю будет осуществляться беспроводным способом, посредством микроволнового пучка энергии. На земле эта микроволновая энергия будет снова конвертироваться в электричество для общих нужд.
Али Хаджимири, профессор электротехники и содиректор Проекта космической солнечной энергии в Калифорнийском технологическом институте (Caltech), считает, что космическая солнечная энергия может быть очень эффективным способом выработки электроэнергии. Даже более эффективным, чем при размещении солнечных батарей на Земле, поскольку атмосфера отражает около 30% солнечного света, который могут собирать солнечные батареи.
“В космосе нет ни дня, ни ночи, ни сезонов, ни облаков. Общая выработка энергии солнечными панелями в космосе должна быть в восемь-девять раз выше, чем на земле”, - говорит профессор Хаджимири.
Процесс получения энергии на Земле также абсолютно безопасен. Даже если человек или животное попадет прямо в луч с орбитальной электростанции, с ним ничего не произойдет. По словам профессора Хаджимири, плотность энергии такого луча будет меньше, чем при стоянии на солнце в жаркий летний полдень.
“Луч менее вреден, чем солнце, потому что это неионизирующее излучение. Большая часть энергии, исходящей от солнца, ионизируется, поэтому слишком долгое пребывание на солнце грозит людям раком кожи”, - поясняет профессор.
Команда Caltech уже разрабатывает оборудование, необходимое для выработки солнечной энергии в космосе. По словам ученых, орбитальная электростанция может быть модульной, то есть, развертывать и подключать ее будут небольшими фрагментами. В итоге солнечные панели общей площадью в один квадратный километр смогут вырабатывать гигаватт энергии. Этого достаточно для питания около 750 тыс. домов.
На данный момент ни одна страна в мире еще не развернула эту технологию. Но орбитальные солнечные электростанции вызывают интерес далеко за пределами США и Европы. Китай планирует испытать такую электростанцию на низкой околоземной орбите в 2028 году, а в 2030 году - планируется испытание уже на геостационарной орбите. Интерес к технологии также проявляют Южная Корея и Япония.
По словам профессора Хаджимири, в космосе полно свободного места для размещения таких станций. Кроме того, энергия может быстро перенаправляться в разные точки на поверхности планеты. Луч, передающий энергию, нее обязательно должен быть направлен строго перпендикулярно орбите. Его можно направлять на разные приемники, в зависимости от потребности или погодных условий в том или ином регионе.
