Orbitaalinen aurinkovoima: aurinkovoimalat avaruudessa

• Kirjoittaja:
• tekijän nimi

  Quantumrun Foresight
• Maaliskuussa 20, 2023

Kasvava huoli ympäristön kestävyydestä on lisännyt kiinnostusta uusiutuvan energian löytämiseen. Aurinko- ja tuulivoimajärjestelmät ovat nousseet suosittuja valintoja; Niiden riippuvuus suurista maamääristä ja optimaaliset olosuhteet rajoittavat kuitenkin niiden tehokkuutta ainoana energialähteenä. Vaihtoehtoinen ratkaisu on auringonvalon kerääminen avaruudessa, mikä voisi tarjota tasaisen energianlähteen ilman maa- ja sääolosuhteiden aiheuttamia rajoituksia.

Orbitaalinen aurinkovoimakonteksti

Geostaationaarisella kiertoradalla oleva orbitaalinen aurinkovoimala pystyy tarjoamaan jatkuvan 24/7 aurinkoenergian lähteen koko käyttöikänsä ajan. Tämä asema tuottaisi energiaa aurinkovoimalla ja lähettäisi sen takaisin Maahan sähkömagneettisten aaltojen avulla. Ison-Britannian hallitus on asettanut tavoitteeksi perustaa ensimmäisen tällaisen järjestelmän vuoteen 2035 mennessä ja harkitsee Space X:n uudelleenkäytettävän rakettiteknologian käyttöä hankkeen toteuttamiseksi.

Kiina on jo alkanut kokeilla voimansiirtoa pitkiä matkoja sähkömagneettisten aaltojen kautta. Samaan aikaan Japanin avaruusjärjestö JAXA suunnittelee vapaasti kelluvia peilejä auringonvalon keskittämiseksi ja energian ohjaamiseksi Maahan miljardin antennin ja mikroaaltouuniteknologian kautta. On kuitenkin olemassa huolta siitä, kuinka Iso-Britannian käyttämä korkeataajuinen tehoa lähettävä radiosäde vaikuttaisi maanpäälliseen viestintään ja liikenteenohjaustoimintoihin, jotka riippuvat radioaaltojen käytöstä.

Ratavoimalan toteuttaminen voisi auttaa vähentämään päästöjä ja alentamaan energiakustannuksia, mutta huolta herättää myös sen rakentamiskustannukset ja sen rakentamisen ja huollon aikana syntyvät mahdolliset päästöt. Lisäksi, kuten JAXA huomautti, antennien koordinointi fokusoidun säteen saamiseksi on myös suuri haaste. Mikroaaltojen vuorovaikutus plasman kanssa vaatii myös lisätutkimuksia ymmärtääkseen täysin sen vaikutukset. 

Häiritsevä vaikutus 

Aurinkovoimaloiden avaruusasemat voivat vähentää maailmanlaajuista riippuvuutta fossiilisista polttoaineista sähköntuotannossa, mikä saattaa johtaa päästöjen merkittävään vähenemiseen. Lisäksi näiden toimintojen onnistuminen voi lisätä julkisen ja yksityisen sektorin rahoitusta avaruusmatkateknologioihin. Luottaminen yhteen tai useampaan kiertoradalla olevaan voimalaitokseen lisää kuitenkin myös järjestelmä- tai komponenttihäiriöihin liittyviä riskejä. 

Ratavoimalan korjaus ja huolto vaatisi todennäköisesti robottien käyttöä, koska ihmisen olisi vaikeaa ja kallista suorittaa kunnossapitotehtäviä ankarissa avaruusolosuhteissa. Korjausten suorittamiseen tarvittavien varaosien, materiaalien ja työvoimakustannukset olisivat myös merkittävä huomioitava tekijä.

Jos järjestelmä epäonnistuu, seuraukset voivat olla kauaskantoisia ja merkittäviä. Näiden avaruusvoimaloiden korjaamisen ja täyden toimintakapasiteetin palauttamisen kustannukset olisivat korkeat, ja tehon menetys voisi johtaa tilapäiseen maanpäälliseen energiapulaan kokonaisilla alueilla. Siksi on ratkaisevan tärkeää varmistaa tällaisten järjestelmien vakaus ja luotettavuus komponenttien perusteellisella testauksella ja pätevyydellä sekä ottamalla käyttöön vankat valvonta- ja huoltomenettelyt mahdollisten ongelmien havaitsemiseksi ja ennakoimiseksi.

Orbitaalisen aurinkovoiman vaikutukset

Orbitaalisen aurinkovoiman laajempia vaikutuksia voivat olla:

• Tällaisia ​​asemia käyttävien maiden omavaraisuus energiantuotannossa.
• Sähkön saatavuuden lisääminen erityisesti maaseudulla ja syrjäisillä alueilla, mikä voi parantaa elämänlaatua ja lisätä sosiaalista kehitystä.
• Energian tuotantoon ja jakeluun liittyvät kustannukset vähenevät, mikä johtaa köyhyyden vähenemiseen ja talouskasvun lisääntymiseen.
• Orbitaalisen aurinkovoiman kehittäminen, joka johtaa toisiaan täydentäviin edistysaskeliin avaruusteknologiassa ja uusien korkean teknologian työpaikkojen luomiseen suunnittelussa, tutkimuksessa ja valmistuksessa.
• Puhtaan energian työpaikkojen lisääntyminen johtaa siirtymiseen pois perinteisistä fossiilisten polttoaineiden rooleista, mikä voi johtaa työpaikkojen menetykseen ja uudelleenkoulutuksen ja työvoiman kehittämisen tarpeeseen.
• Lisääntynyt yhteistyö maiden välillä sekä lisääntynyt kilpailu alan teknologisista edistysaskeleista.
• Orbitaalisen aurinkosähkön käyttöönotto, joka johtaa uusien säännösten ja lakien luomiseen avaruuden käyttöön ja satelliittien käyttöönotosta, mikä saattaa johtaa uusiin kansainvälisiin sopimuksiin.
• Parempi maan saatavuus asuin-, liike- ja maatalouskäyttöön.

Pohdittavia kysymyksiä

• Miten maat voivat tehdä parempaa yhteistyötä tukeakseen tällaisia ​​uusiutuvan energian aloitteita?
• Kuinka potentiaaliset yritykset tällä alalla voivat vähentää avaruusromua ja muita mahdollisia ongelmia?