Solární panely ve vesmíru mají být budoucností čisté energetiky na Zemi
Ilustrační foto|: Shutterstock.com
Zelená energie
Soláry ve vesmíru: Japonsko i USA chtějí získávat energii přímo na oběžné dráze. Evropa by ušetřila miliardy eur
Vize, která ještě nedávno vypadala jako sci-fi, se rychle mění v inženýrský plán. Podle studie King’s College London by solární panely na oběžné dráze mohly do roku 2050 snížit evropskou potřebu pozemních obnovitelných zdrojů o 80 procent. Japonsko a USA již testují prototypy, které pomocí mikrovlnné technologie přenášejí sluneční energii z oběžné dráhy na Zemi.
Redaktor junior
Zatímco Evropa čerpá čistou energetiku na zemi, primárně z větrných a solárních instalací, nedávná studie King’s College London počítá s tím, že síť panelů ve vesmíru by dokázala nahradit až 80 procent pozemní výroby.
Solární panely v kosmu by mohly do roku 2050 snížit evropskou potřebu pozemních obnovitelných zdrojů a zlevnit evropskou síť až o 15 procent, shrnuje Oilprice.com svou interpretaci závěrů studie.
Vesmírné solární panely mají zároveň snížit nároky na bateriové úložiště, protože zdroj na oběžné dráze není závislý na počasí ani na střídání dne a noci.
Japonsko a Spojené státy již testují první prototypy. V obou případech jde o přenos energie z orbity na Zemi pomocí mikrovln, což je klíčové pro nepřetržitý a počasím nerušený výkon.
Americký průlom popsal Caltech, když jeho Space Solar Power Demonstrator SSPD-1 s experimentem MAPLE v březnu prokázal bezdrátový přenos výkonu ve vesmíru a detekovatelný signál na Zemi.
MAPLE je pole lehkých mikrovlnných vysílačů s vlastními čipy vyrobenými z levných křemíkových technologií a cílí paprsek na určené místo.
Japonsko jde ještě dál a považuje vesmírnou fotovoltaiku za pilíř své zelené transformace. Vláda podporuje vypuštění obřích panelů o ploše dvou kilometrů čtverečních, které mají vyrábět elektřinu 24 hodin denně bez ohledu na počasí a podle odhadů dodat pět- až desetkrát více výkonu než pozemní panely, přičemž každý satelit má produkovat million kW, tedy výkon srovnatelný s jadernou elektrárnou. Mikrovlny zvolené v optimální frekvenci proniknou mraky i deštěm.
Ještě letos má Japonsko udělat první krok v rámci projektu Ohisama (jap. slunce). Na nízkou oběžnou dráhu zamíří 180 kg těžká družice, jejímž cílem je poslat jeden kW – což stačí tak na zapnutí domácího spotřebiče – na pozemní anténu. Pokud se to povede, může to postrčit další vlády ke spuštění pilotních projektů a následně ke komerční výrobě.
Aby byla nová technologie komerčně aplikovatelná, musí být přijímací antény na Zemi dostatečně velké, jelikož solární satelity letí po obloze rychlostí 28 tisíc kilometrů za hodinu.
Paprsek vysílaný z družice se kvůli tomu pohybuje po zemském povrchu velmi rychle, a antény tak musejí pokrývat dostatečně velkou plochu, aby ho dokázaly spolehlivě zachytit.
Japonsko plánuje využít třináct přijímačů rozprostřených na 600 čtverečních metrech ve městě Suwa. Pokud by se koncept osvědčil, mají následovat větší satelity s významně vyšší dodávkou čisté energie.
Největší brzdu v tuto chvíli představují vysoké počáteční náklady. Studie počítá s tím, že projekt SBSP (space-based solar power) nebude při dnešních nákladech na stavbu, vypuštění a údržbu ekonomicky efektivní dříve než kolem poloviny století.
Je třeba také ještě posoudit všechny potenciální problémy, které se mohou vyskytnout, například zahlcení oběžné dráhy, přerušení přenosu nebo proměnlivost paprsku.
„Jsou tu rizika ke zvážení, třeba že by satelit ve vesmíru měl příliš mnoho solárních panelů. Mohlo by to způsobit kolize nebo by družici mohl poškodit kosmický odpad,“ řekl podle Oilprice profesor King’s College Wei He.
Přes všechny překážky se na obzoru rýsuje nový velkokapacitní zdroj čisté energie, který by v polovině století mohl významně pomoci s dekarbonizací a snížit závislost na fosilních palivech.
Aby se tak stalo, budou muset vlády a vědci koordinovat testování a společně nastavovat pravidla pro provoz solárních satelitů na oběžné dráze.
