אנרגיה סולארית אלחוטית: יישום עתידני של אנרגיה סולארית עם השפעה גלובלית פוטנציאלית

אשראי תמונה:
אשראי תמונה
iStock

אנרגיה סולארית אלחוטית: יישום עתידני של אנרגיה סולארית עם השפעה גלובלית פוטנציאלית

אנרגיה סולארית אלחוטית: יישום עתידני של אנרגיה סולארית עם השפעה גלובלית פוטנציאלית

טקסט כותרות משנה
מדמיינים פלטפורמה מסלולית הרותמת אנרגיית שמש כדי לספק לכדור הארץ ספק כוח חדש.
    • מְחַבֵּר:
    • שם היוצר
      Quantumrun Foresight
    • אפריל 14, 2022

    סיכום תובנה

    רתימת אנרגיית השמש מהחלל באמצעות פרויקט אנרגיה סולארית בחלל (SSPP) יכולה להגדיר מחדש את הדרך בה אנו ניגשים לאנרגיה ומנצלים אותה, ולהציע חלופה אמינה ונקייה יותר למקורות מסורתיים. הצלחת הפרויקט עלולה להוביל לירידה משמעותית בעלויות האנרגיה, מערכות אנרגיה מבוזרות, והאצת הפחמן העולמי, יחד עם יצירת תעשיית אנרגיה חדשה בחלל. עם זאת, המסע לעבר אנרגיה סולארית מבוססת חלל מציג גם אתגרים, כולל השקעות ראשוניות משמעותיות, מכשולים טכניים ורגולטוריים ומתחים גיאופוליטיים פוטנציאליים.

    הקשר אנרגיה סולארית אלחוטי

    הפרויקט המניע את הפיתוח של אנרגיה סולארית אלחוטית ובראשה CALTECH נקרא Space Solar Power Project (SSPP). מטרת הפרויקט היא להעביר אנרגיה לכדור הארץ באמצעות גלי מיקרו באופן אלחוטי. אנרגיה סולארית זו תינקט אז בקנה מידה גדול מהחלל באמצעות לוויינים משדרי אנרגיה עמוסי פאנלים סולאריים. הלוויינים יאספו אנרגיה סולארית באמצעות מראות ענק כדי להקרין גלי שמש על מערך של קולטי שמש שקטנים במידה ניכרת מהמראות. המטרה הסופית של הפרויקט היא להתגבר על המגבלות של מתקני אנרגיה סולארית מבוססי כדור הארץ ולבטל את הצורך באחסון חשמל. 

    בטווח הקרוב, האתגר המשמעותי ביותר העומד בפני חוקרי הפרויקט הוא הגבלת אובדן האנרגיה מהחלל כאשר היא מועברת אל פני כדור הארץ. למרבה המזל, מתבצעת התקדמות. בהתבסס על מפת הדרכים של הפרויקט הנוכחי, היוזמה צפויה להגיע לשלב ההשקה ברבעון הראשון של 2023, כאשר CALTECH תקבל 100 מיליון דולר באוגוסט 2021 עבור ה-SSPP. 

    אבן דרך זו תכלול שיגור אבות טיפוס של מדגמים למסלול כדור הארץ. אבות טיפוס אלה מייצגים טכנולוגיה רב תכליתית שתמיר את אור השמש לאנרגיה חשמלית ולאחר מכן תעביר את האנרגיה האמורה באופן אלחוטי לחלל פנוי באמצעות תדרי רדיו ומיקרו מבנים להפצה. (יש לציין, ממשלת סין מממנת גם יוזמת מחקר דומה דרך בית הספר למיקרואלקטרוניקה של אוניברסיטת צ'ונגצ'ינג.)

    השפעה משבשת

    בניגוד לאנרגיה סולארית מסורתית המיוצרת על פני כדור הארץ, שיכולה להיות מושפעת מתנאי מזג האוויר ואור היום, אנרגיה סולארית מבוססת חלל יכולה להציע מקור אמין יותר. תכונה זו עשויה לאפשר לאנרגיה סולארית לפעול כאפשרות כוח של עומס בסיס, ולמלא תפקיד בדרך כלל על ידי דלקים גרעיניים או מאובנים כמו פחם וגז. המעבר לאנרגיה סולארית מבוססת חלל עשוי לעצב מחדש את תעשיית האנרגיה, לספק מקור אנרגיה נקי ואמין יותר.

    פרויקט SSPP, אם יצליח וייושם בקנה מידה גדול עד שנות ה-2050, עלול להוביל לירידה משמעותית במחיר האנרגיה. העלות העיקרית תהיה בבניית התשתית וייצור הלוויינים הדרושים להעברת אנרגיה סולארית מהחלל, אך לאחר שתוקם, קלות הגישה למקור האנרגיה השופע הזה עשויה להוזיל את העלויות. עבור אנשים פרטיים, פירוש הדבר עשוי להיות חשבונות אנרגיה נוחים יותר, בעוד שחברות יכולות ליהנות מעלויות תפעול מופחתות. 

    עם זאת, ההשקעה הראשונית בתשתיות ובטכנולוגיה עשויה להיות משמעותית, וייתכנו מכשולים טכניים ורגולטוריים שצריך להתגבר עליהם. עבור ממשלות משמעות הדבר היא יצירת מדיניות המעודדת השקעות ופיתוח בתחום זה, תוך הקפדה על עמידה בשיקולי בטיחות וסביבתיים. ייתכן שמוסדות חינוך יצטרכו להתאים תוכניות לימודים כדי להכין את הדור הבא של המהנדסים והמדענים לחזית החדשה הזו בהפקת אנרגיה. 

    ההשלכות של אנרגיה סולארית אלחוטית

    השלכות רחבות יותר של אנרגיה סולארית אלחוטית עשויות לכלול: 

    • מדינות מתפתחות נהנות מאספקה ​​רציפה של אנרגיה כדי לגמול את הכלכלות שלהן מצורות אנרגיה מבוססות פחמן, מה שמוביל לנוף אנרגיה נקי יותר ועצמאי יותר.
    • מערכות אנרגיה מבוזרות יותר ויותר מכיוון שקהילות ועיירות מרוחקות יכולות להפיק אנרגיה מהחלל במקום לדרוש קווי תמסורת נרחבים שנבנו כדי לחבר אותם לרשתות לאומיות, לטפח אוטונומיה מקומית ולהפחית את עלויות התשתית.
    • האצת מהירות הפחמן העולמית ככל שניתן לספק יותר אנרגיה סולארית בקלות רבה יותר ועל בסיס אמין, לתרום להפחתה משמעותית בפליטת גזי חממה עולמית.
    • פיתוח של תעשיית אנרגיית חלל חדשה וקריירות חדשות לתמיכה בתעשייה זו, יצירת הזדמנויות עבודה וגירוי צמיחה כלכלית במגזרים הקשורים לטכנולוגיית חלל ואנרגיה מתחדשת.
    • ממשלות יוצרות מדיניות להסדרת אנרגיה סולארית מבוססת חלל, מה שמוביל למסגרות חוקיות חדשות המאזנות הגנה סביבתית, בטיחות ואינטרסים מסחריים.
    • הפחתת פוטנציאל העוני באנרגיה כאשר אנרגיה סולארית מבוססת חלל הופכת נגישה ובמחיר סביר יותר, מה שמוביל לשיפור ברמת החיים והזדמנויות כלכליות באזורים מוחלשים.
    • שינוי בתכנון עירוני ובעיצוב אדריכלי כדי להתאים למערכות אנרגיה סולארית מבוססות-חלל, מה שמוביל לתקני בנייה חדשים ופריסות קהילתיות המייעלות יעילות אנרגטית.
    • הופעתן של תוכניות חינוכיות המתמקדות באנרגיה סולארית מבוססת חלל, המובילות לדור חדש של אנשי מקצוע שהוכשרו בתחום מיוחד זה והעצמת הקידמה הטכנולוגית.
    • מתחים גיאופוליטיים פוטנציאליים הנובעים משליטה וגישה לאנרגיה סולארית מבוססת חלל, המובילים להסכמים ושיתופי פעולה בינלאומיים חדשים כדי להבטיח חלוקה שוויונית ומניעת סכסוכים.

    שאלות שכדאי לקחת בחשבון

    • אילו אתגרי תחזוקה מציגים מתקני אנרגיה סולארית המבוססים בחלל בהשוואה לאלה שנבנו על פני כדור הארץ? 
    • האם אנרגיה סולארית אלחוטית טובה יותר ממקורות חשמל קיימים, ומהם החסרונות הפוטנציאליים שלה? 
    • האם ייצור אנרגיה סולארית בחלל חסכוני יותר בהשוואה לאפשרויות ייצור אנרגיה ביבשה?