Wireless solar power: Isang futuristic na aplikasyon ng solar energy na may potensyal na epekto sa buong mundo

• May-akda:
• pangalan Author

  Quantumrun Foresight
• Abril 14, 2022

Buod ng pananaw

Ang paggamit ng solar energy mula sa kalawakan sa pamamagitan ng Space Solar Power Project (SSPP) ay maaaring muling tukuyin ang paraan ng pag-access at paggamit ng enerhiya, na nag-aalok ng mas maaasahan at mas malinis na alternatibo sa mga tradisyonal na mapagkukunan. Ang tagumpay ng proyekto ay maaaring humantong sa isang makabuluhang pagbaba sa mga gastos sa enerhiya, mga desentralisadong sistema ng enerhiya, at ang acceleration ng pandaigdigang decarbonization, kasama ang paglikha ng isang bagong industriya ng enerhiya sa espasyo. Gayunpaman, ang paglalakbay patungo sa solar energy na nakabatay sa kalawakan ay nagpapakita rin ng mga hamon, kabilang ang malalaking paunang pamumuhunan, mga hadlang sa teknikal at regulasyon, at mga potensyal na geopolitical na tensyon.

Konteksto ng wireless solar power

Ang proyektong nagtutulak sa pagbuo ng wireless solar power at pinamumunuan ng CALTECH ay tinatawag na Space Solar Power Project (SSPP). Ang layunin ng proyekto ay magpadala ng enerhiya sa Earth sa pamamagitan ng mga microwave nang wireless. Ang solar energy na ito ay aanihin sa malaking sukat mula sa kalawakan gamit ang mga satellite na nagpapadala ng enerhiya na puno ng mga solar panel. Kinokolekta ng mga satellite ang solar power sa pamamagitan ng paggamit ng mga higanteng salamin upang magpalabas ng mga solar wave sa isang hanay ng mga solar collector na mas maliit kaysa sa mga salamin. Ang pinakalayunin ng proyekto ay malampasan ang mga limitasyon ng mga pasilidad ng solar power na nakabase sa Earth at alisin ang pangangailangan para sa pag-iimbak ng kuryente. 

Sa malapit na termino, ang pinakamahalagang hamon na kinakaharap ng mga mananaliksik ng proyekto ay nililimitahan ang pagkawala ng enerhiya mula sa kalawakan habang ito ay ipinapadala sa ibabaw ng Earth. Sa kabutihang palad, ang pag-unlad ay ginagawa. Batay sa kasalukuyang roadmap ng proyekto, ang inisyatiba ay inaasahang aabot sa yugto ng paglulunsad sa unang quarter ng 2023, kung saan ang CALTECH ay tumatanggap ng USD $100 milyon sa Agosto 2021 para sa SSPP. 

Kasama sa milestone na ito ang paglulunsad ng mga prototype ng demonstrator sa orbit ng Earth. Ang mga prototype na ito ay kumakatawan sa multifunctional na teknolohiya na magko-convert ng sikat ng araw sa elektrikal na enerhiya at pagkatapos ay magpapadala ng nasabing enerhiya nang wireless sa libreng espasyo gamit ang radiofrequency at microstructure para sa pamamahagi. (Tandaan, pinopondohan din ng gobyerno ng China ang isang katulad na inisyatiba sa pananaliksik sa pamamagitan ng Chongqing University's School of Microelectronics.)

Nakakagambalang epekto

Hindi tulad ng tradisyonal na solar energy na ginawa sa Earth, na maaaring maapektuhan ng lagay ng panahon at liwanag ng araw, ang space-based na solar energy ay maaaring mag-alok ng mas maaasahang mapagkukunan. Ang feature na ito ay maaaring magbigay-daan sa solar energy na kumilos bilang baseload power option, na kumukuha ng papel na karaniwang pinupuno ng nuclear o fossil fuels tulad ng coal at gas. Ang paglipat patungo sa solar energy na nakabatay sa kalawakan ay maaaring muling hubugin ang industriya ng enerhiya, na nagbibigay ng mas malinis at mas maaasahang pinagmumulan ng enerhiya.

Ang proyekto ng SSPP, kung matagumpay at maipapatupad sa malaking sukat pagsapit ng 2050s, ay maaaring humantong sa isang makabuluhang pagbaba sa presyo ng enerhiya. Ang pangunahing gastos ay sa pagtatayo ng imprastraktura at paggawa ng mga satellite na kailangan upang magpadala ng solar energy mula sa kalawakan, ngunit kapag naitatag na, ang kadalian ng pag-access sa masaganang pinagmumulan ng enerhiya na ito ay maaaring magpababa ng mga gastos. Para sa mga indibidwal, ito ay maaaring mangahulugan ng mas abot-kayang mga singil sa enerhiya, habang ang mga kumpanya ay maaaring makinabang mula sa pinababang mga gastos sa pagpapatakbo. 

Gayunpaman, ang paunang pamumuhunan sa imprastraktura at teknolohiya ay maaaring malaki, at maaaring may mga teknikal at regulasyong hadlang na dapat lampasan. Para sa mga pamahalaan, nangangahulugan ito ng paglikha ng mga patakaran na naghihikayat sa pamumuhunan at pag-unlad sa lugar na ito, habang tinitiyak na natutugunan ang mga pagsasaalang-alang sa kaligtasan at kapaligiran. Maaaring kailanganin ng mga institusyong pang-edukasyon na iakma ang mga kurikulum upang maihanda ang susunod na henerasyon ng mga inhinyero at siyentipiko para sa bagong hangganang ito sa paggawa ng enerhiya. 

Mga implikasyon ng wireless solar power

Maaaring kabilang sa mas malawak na implikasyon ng wireless solar power ang: 

• Ang mga umuunlad na bansa ay nakikinabang mula sa walang patid na supply ng enerhiya upang maalis ang kanilang mga ekonomiya sa mga carbon-based na anyo ng enerhiya, na humahantong sa isang mas malinis at mas self-sufficient na landscape ng enerhiya.
• Ang mga dumaraming desentralisadong sistema ng enerhiya dahil ang mga malalayong komunidad at bayan ay maaaring pagmulan ng enerhiya mula sa kalawakan sa halip na mangailangan ng malawak na mga linya ng transmission na binuo upang ikonekta ang mga ito sa mga pambansang grid, na nagpapatibay ng lokal na awtonomiya at binabawasan ang mga gastos sa imprastraktura.
• Ang pagpapabilis sa bilis ng pandaigdigang decarbonization dahil mas maraming solar energy ang maibibigay nang mas madali at sa isang maaasahang batayan, na nag-aambag sa isang makabuluhang pagbawas sa pandaigdigang greenhouse gas emissions.
• Ang pagbuo ng isang bagong industriya ng enerhiya sa kalawakan at mga nobelang karera upang suportahan ang industriyang ito, na lumilikha ng mga pagkakataon sa trabaho at nagpapasigla sa paglago ng ekonomiya sa mga sektor na may kaugnayan sa teknolohiya sa espasyo at nababagong enerhiya.
• Mga pamahalaan na lumilikha ng mga patakaran para i-regulate ang space-based na solar energy, na humahantong sa mga bagong legal na balangkas na nagbabalanse sa pangangalaga sa kapaligiran, kaligtasan, at mga komersyal na interes.
• Ang potensyal na pagbawas sa kahirapan sa enerhiya habang ang solar energy na nakabatay sa espasyo ay nagiging mas naa-access at abot-kaya, na humahantong sa pinabuting pamantayan ng pamumuhay at mga pagkakataong pang-ekonomiya sa mga hindi naseserbistang rehiyon.
• Isang pagbabago sa pagpaplano ng lunsod at disenyo ng arkitektura upang tumanggap ng mga sistema ng solar energy na nakabatay sa espasyo, na humahantong sa mga bagong pamantayan ng gusali at mga layout ng komunidad na nag-o-optimize ng kahusayan sa enerhiya.
• Ang paglitaw ng mga programang pang-edukasyon na nakatuon sa solar energy na nakabatay sa kalawakan, na humahantong sa isang bagong henerasyon ng mga propesyonal na sinanay sa dalubhasang larangan na ito at nagpapahusay sa pagsulong ng teknolohiya.
• Mga potensyal na geopolitical tensions na nagmumula sa kontrol at pag-access sa space-based na solar energy, na humahantong sa mga bagong internasyonal na kasunduan at pakikipagtulungan upang matiyak ang pantay na pamamahagi at maiwasan ang mga salungatan.

Mga katanungang dapat isaalang-alang

• Anong mga hamon sa pagpapanatili ang ipinakita ng mga pasilidad ng solar energy na nakabase sa kalawakan kumpara sa mga itinayo sa Earth? 
• Mas mahusay ba ang wireless solar power kaysa sa mga kasalukuyang pinagmumulan ng kuryente, at ano ang mga potensyal na disbentaha nito? 
• Mas matipid ba ang pagbuo ng solar energy na nakabase sa espasyo kumpara sa mga opsyon sa pagbuo ng enerhiya na nakabatay sa lupa?