Bezvadu saules enerģija: futūristisks saules enerģijas pielietojums ar potenciālu globālu ietekmi

ATTĒLA KREDĪTS:
Attēls kredīts
iStock

Bezvadu saules enerģija: futūristisks saules enerģijas pielietojums ar potenciālu globālu ietekmi

Bezvadu saules enerģija: futūristisks saules enerģijas pielietojums ar potenciālu globālu ietekmi

Apakšvirsraksta teksts
Iedomājoties orbitālu platformu, kas izmanto saules enerģiju, lai nodrošinātu pasauli ar jaunu barošanas avotu.
    • Autors:
    • Autors nosaukums
      Quantumrun Foresight
    • Aprīlis 14, 2022

    Ieskata kopsavilkums

    Saules enerģijas izmantošana no kosmosa, izmantojot Kosmosa saules enerģijas projektu (SSPP), varētu no jauna definēt veidu, kā mēs piekļūstam enerģijai un to izmantojam, piedāvājot uzticamāku un tīrāku alternatīvu tradicionālajiem avotiem. Projekta panākumi var izraisīt ievērojamu enerģijas izmaksu samazināšanos, decentralizētas enerģijas sistēmas un globālās dekarbonizācijas paātrināšanos, kā arī jaunas kosmosa enerģijas nozares izveidi. Tomēr ceļojums uz kosmosa saules enerģiju rada arī problēmas, tostarp ievērojamas sākotnējās investīcijas, tehniskus un normatīvus šķēršļus un iespējamu ģeopolitisko spriedzi.

    Bezvadu saules enerģijas konteksts

    Projektu, kas virza bezvadu saules enerģijas attīstību un kuru vada CALTECH, sauc par kosmosa saules enerģijas projektu (SSPP). Projekta mērķis ir pārraidīt enerģiju uz Zemi, izmantojot mikroviļņus bezvadu režīmā. Pēc tam šī saules enerģija tiks lielā mērogā iegūta no kosmosa, izmantojot enerģiju pārraidošus satelītus, kas piekrauti ar saules paneļiem. Satelīti savāktu saules enerģiju, izmantojot milzu spoguļus, lai izstarotu saules viļņus uz saules kolektoru masīvu, kas ir ievērojami mazāki par spoguļiem. Projekta galvenais mērķis ir pārvarēt uz Zemes balstīto saules enerģijas iekārtu ierobežojumus un novērst vajadzību pēc enerģijas uzglabāšanas. 

    Tuvākajā laikā nozīmīgākais izaicinājums, ar ko saskaras projekta pētnieki, ir ierobežot enerģijas zudumu no kosmosa, kad tā tiek pārraidīta uz Zemes virsmu. Par laimi, progress tiek panākts. Pamatojoties uz pašreizējo projekta plānu, paredzams, ka iniciatīva sāks darboties 2023. gada pirmajā ceturksnī, un CALTECH 100. gada augustā saņems USD 2021 miljonus par SSPP. 

    Šis pagrieziena punkts ietvers demonstrācijas prototipu palaišanu Zemes orbītā. Šie prototipi ir daudzfunkcionāla tehnoloģija, kas pārveidos saules gaismu elektroenerģijā un pēc tam bezvadu režīmā pārraidīs šo enerģiju brīvā telpā, izmantojot radiofrekvences un mikrostruktūras izplatīšanai. (Ņemiet vērā, ka Ķīnas valdība arī finansē līdzīgu pētniecības iniciatīvu, izmantojot Čuncjinas Universitātes Mikroelektronikas skolu.)

    Traucējoša ietekme

    Atšķirībā no tradicionālās uz Zemes ražotās saules enerģijas, ko var ietekmēt laikapstākļi un dienasgaismas apstākļi, kosmosa saules enerģija varētu piedāvāt uzticamāku avotu. Šī funkcija varētu ļaut saules enerģijai darboties kā bāzes slodzes jaudai, ko parasti aizpilda kodoldegviela vai fosilais kurināmais, piemēram, ogles un gāze. Pāreja uz kosmosa saules enerģiju varētu pārveidot enerģētikas nozari, nodrošinot tīrāku un uzticamāku enerģijas avotu.

    SSPP projekts, ja tas būs veiksmīgs un plašā mērogā tiks īstenots līdz 2050. gadiem, var izraisīt būtisku enerģijas cenas kritumu. Galvenās izmaksas būtu infrastruktūras izveide un satelītu ražošana, kas nepieciešami saules enerģijas pārraidīšanai no kosmosa, taču, tiklīdz tas ir izveidots, viegla piekļuve šim bagātīgajam enerģijas avotam var samazināt izmaksas. Privātpersonām tas varētu nozīmēt pieejamākus enerģijas rēķinus, savukārt uzņēmumi varētu gūt labumu no samazinātām darbības izmaksām. 

    Tomēr sākotnējie ieguldījumi infrastruktūrā un tehnoloģijās varētu būt ievērojami, un var būt tehniski un regulējoši šķēršļi, kas jāpārvar. Valdībām tas nozīmē tādu politiku izveidi, kas veicina investīcijas un attīstību šajā jomā, vienlaikus nodrošinot drošības un vides apsvērumu ievērošanu. Iespējams, ka izglītības iestādēm būs jāpielāgo mācību programmas, lai sagatavotu nākamās paaudzes inženierus un zinātniekus šai jaunajai enerģijas ražošanas robežai. 

    Bezvadu saules enerģijas ietekme

    Plašāka bezvadu saules enerģijas ietekme var ietvert: 

    • Jaunattīstības valstis, kas gūst labumu no nepārtrauktas enerģijas piegādes, lai atradinātu savu ekonomiku no enerģijas veidiem, kuru pamatā ir ogleklis, tādējādi radot tīrāku un pašpietiekamāku enerģijas vidi.
    • Aizvien vairāk decentralizētas energosistēmas, jo attālās kopienas un pilsētas var iegūt enerģiju no kosmosa, nevis pieprasīt plašas pārvades līnijas, kas izbūvētas, lai tās savienotu ar valsts tīkliem, veicinot vietējo autonomiju un samazinot infrastruktūras izmaksas.
    • Globālās dekarbonizācijas paātrināšana, jo vairāk saules enerģijas var nodrošināt vienkāršāk un uzticamāk, tādējādi ievērojami samazinot siltumnīcefekta gāzu emisijas pasaulē.
    • Jaunas kosmosa enerģijas nozares attīstība un jaunas karjeras iespējas, lai atbalstītu šo nozari, radot darba iespējas un stimulējot ekonomikas izaugsmi nozarēs, kas saistītas ar kosmosa tehnoloģiju un atjaunojamo enerģiju.
    • Valdības izstrādā politiku kosmosa saules enerģijas regulēšanai, tādējādi radot jaunus tiesiskos regulējumus, kas līdzsvaro vides aizsardzību, drošību un komerciālās intereses.
    • Iespējamais enerģētiskās nabadzības samazinājums, jo kosmosa saules enerģija kļūst pieejamāka un pieejamāka, tādējādi uzlabojot dzīves līmeni un ekonomiskās iespējas nepietiekami apkalpotos reģionos.
    • Izmaiņas pilsētplānošanā un arhitektūras dizainā, lai pielāgotos kosmosa saules enerģijas sistēmām, kā rezultātā tiek izstrādāti jauni ēku standarti un kopienas izkārtojumi, kas optimizē energoefektivitāti.
    • Izglītības programmu rašanās koncentrējās uz kosmosa saules enerģiju, tādējādi radot jaunu profesionāļu paaudzi, kas ir apmācīti šajā specializētajā jomā un uzlabojot tehnoloģiju attīstību.
    • Iespējamā ģeopolitiskā spriedze, kas rodas no kosmosa saules enerģijas kontroles un piekļuves tai, kā rezultātā tiek noslēgti jauni starptautiski nolīgumi un sadarbība, lai nodrošinātu taisnīgu sadali un novērstu konfliktus.

    Jautājumi, kas jāapsver

    • Kādas uzturēšanas problēmas rada kosmosā izvietotās saules enerģijas iekārtas, salīdzinot ar tām, kas uzceltas uz Zemes? 
    • Vai bezvadu saules enerģija ir labāka par jau esošajiem enerģijas avotiem, un kādi ir tās iespējamie trūkumi? 
    • Vai kosmosa saules enerģijas ražošana ir ekonomiskāka salīdzinājumā ar enerģijas ražošanas iespējām uz zemes?