Energjia diellore e bazuar në hapësirë po kalon momentin e saj në diell

Rrezimi i energjisë elektrike deri në Tokë nga panelet diellore në hapësirë ka qenë një ëndërr e energjisë së pastër për dekada. Edhe pse teknologjia ka ende një rrugë të gjatë për të bërë përpara se të mund të mbajë dritat në shtëpi, ka më shumë zhurmë se kurrë që stacionet e energjisë diellore të bazuara në hapësirë mund të funksionojnë në të vërtetë.

Një moment historik i madh u njoftua këtë muaj kur studiuesit në Caltech thanë se një prototip i nisur në hapësirë ishte në gjendje të transmetonte një sasi të vogël energjie në Tokë. Ishte një fillim i rëndësishëm për teknologjinë e sapolindur dhe studiues të tjerë anembanë botës po garojnë për të bërë përparim të ngjashëm me financime nga qeveritë që përpiqen të arrijnë qëllimet e tyre klimatike.

Në hapësirë, panelet diellore mund të thithin rrezet e diellit të pafiltruara gjatë gjithë orës pa perëndimin e diellit. Ata mund të jenë në gjendje të gjenerojnë deri në tetë herë më shumë energji elektrike sesa panelet diellore me bazë tokësore, sipas Caltech. Shpresa është se ne mund të jemi në gjendje të shfrytëzojmë një ditë atë energji të pastër të bollshme këtu në Tokë ose potencialisht edhe poste në Hënë.

“E kam të vështirë të mos e lë imagjinatën time të egër kur filloj ta shikoj këtë. Ka një joshje të çuditshme si kjo,” thotë për Shkence.info Nikolai Joseph, një analist i lartë i teknologjisë në Qendrën e Fluturimeve Hapësinore të NASA Goddard.

Se sa e realizueshme është t’i kthesh ato ëndrra në realitet sa më shpejt, është objekti i një studimi që Joseph po punon me kolegët e NASA-s. Demonstrimi i Caltech ishte një ndryshim i lojës, thotë ai. “Nëse do të më pyesnit nëse kjo do të ndodhte një vit më parë, unë do të kisha thënë, “Oh jo, ndoshta jo.” Dhe më pas ata thjesht e bënë atë, gjë që është e egër”, thotë ai. Jozefi e krahason momentin historik me një përparim të madh në shkrirjen bërthamore që u bë kryefjalë vitin e kaluar.

Caltech tregoi se mund të kapërcejë një nga sfidat më të ndërlikuara inxhinierike me energjinë diellore të bazuar në hapësirë: si të dërgohet në mënyrë të sigurtë energjia elektrike që zmadhohet nga hapësira në Tokë. Një raketë SpaceX nisi një anije kozmike që mbante prototipin e Caltech në hapësirë në janar. Prototipi përfshin qeliza diellore dhe një grup transmetuesish që mund të transmetojnë energji në vende të ndryshme. Qelizat fotovoltaike konvertojnë dritën e diellit në energji elektrike, e cila më pas duhet të shndërrohet në mikrovalë në mënyrë që të mund të transmetohet me valë. (Caltech ka një shpjegues të pastër video.)

Disa muaj pas lëshimit, prototipi i Caltech ishte në gjendje të transmetonte pak fuqi në hapësirë dhe përfundimisht të kthehej në universitet. Filloi i vogël, duke dërguar mikrovalë te grupet e marrësve rreth një këmbë larg transmetuesit. Vargjet e marrësve ishin në gjendje t’i kthenin mikrovalët përsëri në rrymë elektrike të drejtpërdrejtë (DC) dhe ta përdornin atë për të ndezur disa LED. Prototipi gjithashtu transmetoi një sasi energjie “të zbulueshme” deri te një marrës në çatinë e një laboratori Caltech në Pasadena, Kaliforni.

“Ne e kishim testuar atë në Tokë, por tani e dimë se mund t’i mbijetojë udhëtimit në hapësirë dhe të operojë atje,” tha në një njoftim për shtyp Ali Hajimiri, një profesor i inxhinierisë elektrike dhe mjekësore që drejtoi ekipin e Caltech. . “Me njohuritë tona më të mira, askush nuk ka demonstruar ndonjëherë transferimin e energjisë pa tel në hapësirë edhe me struktura të shtrenjta të ngurtë. Ne po e bëjmë atë me struktura fleksibël të lehta dhe me qarqet tona të integruara. Kjo është e para.”

Dhe duket sikur mund të mos jetë i fundit. Në fillim të kësaj jave, Mbretëria e Bashkuar njoftoi 4.3 milion £ në financim nga qeveria për disa iniciativa kërkimore. Kjo përfshin një grup në Universitetin Queen Mary të Londrës që zhvillon sistemin e vet pa tel për transmetimin e energjisë së mikrovalës nga një vend në tjetrin. Dhe Laboratori i Kërkimeve Detare të SHBA-së nisi një eksperiment në Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës në fillim të këtij viti me qëllimin e transmetimit të energjisë në hapësirë duke përdorur transmetues lazer.

Edhe pse kërkimet po rriten tani, patenta e parë për energjinë diellore të bazuar në hapësirë u paraqit në vitin 1968 nga inxhinieri i hapësirës ajrore Peter Glaser. NASA dhe Departamenti i Energjisë u interesuan për konceptin në vitet 1970, ndërsa bota u përball me një krizë energjetike. Por në fund u konsiderua shumë e shtrenjtë për të ndjekur idenë.

Edhe sot, “Çështja e madhe është kostoja”, thotë Xiaodong Chen, një profesor i inxhinierisë së mikrovalëve në Universitetin Queen Mary të Londrës. “Ju po ndërtoni një infrastrukturë kaq të madhe në hapësirë.”

Ekonomia ka filluar të ndryshojë, megjithatë, me industrinë komerciale të hapësirës duke ulur kostot e nisjes. Afati kohor më ambicioz deri më tani është që kjo teknologji të jetë gati për të fuqizuar shtëpitë dhe bizneset në Tokë deri në vitin 2050, thotë Chen.

Deri në vitin 2050, për të përmbushur objektivat klimatike të përcaktuara në marrëveshjen e Parisit, emetimet e gazeve serrë duhet të arrijnë zero neto. Nuk ka asnjë shans për ta arritur atë gol brenda natës. Pra, dielli i bazuar në hapësirë nuk duhet të shihet si një konkurrent i fermave diellore të lidhura me Tokën, thotë një raport i vitit 2022 mbi teknologjinë nga Agjencia Evropiane e Hapësirës. Bota ka nevojë për aq energji të rinovueshme sa mund të marrë, sa më shpejt që ta marrë atë.