پنلهای فضایی میتوانند در بالای جو، بهصورت مداوم و در مقیاس گیگاوات برق تولید کنند
پژوهش تازه نشان میدهد که استفاده از پنلهای خورشیدی مستقر در فضا میتواند تا سال ۲۰۵۰، نیاز اروپا را به انرژیهای تجدیدپذیر زمینی تا ۸۰ درصد کاهش دهد.
محققان با استفاده از یک مدلسازی رایانهای دقیق از شبکه برق آینده قاره، دریافتند که سامانهای از پنلهای خورشیدی فضایی طراحی ناسا میتواند هزینه کل سیستم برق اروپا را تا ۱۵ درصد کاهش دهد و مصرف باتریها را نیز بیش از دوسوم کم کند.
به گزارش گاردین، این مطالعه به سرپرستی پژوهشگران کالج کینگز لندن انجام شد و نخستین بررسی درباره تاثیر احتمالی انرژی خورشیدی فضایی بر اروپا به شمار میرود. در این روش که انرژی خورشیدی فضایی (SBSP) نام دارد، پنلها با طراحی هلیوستات (آیینههای بازتابی) که در مدار قرار میگیرند، نور خورشید را جمعآوری و سپس به ایستگاههای زمینی ارسال میکنند تا به برق تبدیل شوند و به شبکه انتقال یابد.
در مدل رایانهای که شبکه برق آینده اروپا را شبیهسازی میکرد، ۳۳ کشور لحاظ شدند و تقاضا، تولید و ذخیره برق در آن بازسازی شد تا کمهزینهترین شیوه تامین برق شناسایی شود. زمانی که سناریو استفاده از انرژی خورشیدی فضایی بر اساس پیشبینیهای ناسا، به این مدل افزوده شد، نتایج نشان داد این فناوری میتواند تا ۸۰ درصد انرژیهای تجدیدپذیر زمینی را جایگزین کند.
انرژیهای تجدیدپذیر زمینی مانند باد و خورشید به شرایط آبوهوایی وابسته و متغیرند، در حالی که سامانههای خورشیدی فضایی در خارج از جو زمین میتوانند بدون وقفه و در مقیاس گیگاواتی (معادل چند نیروگاه بزرگ) برق تولید کنند.
با این حال، پژوهشگران تاکید میکنند که مدلسازی آنها محدودیتهایی هم دارد. خطر شلوغی مداری و احتمال قطع انتقال انرژی یا اختلال در پرتوها میتواند بر قابلیت اعتماد این فناوری اثر بگذارد. هزینههای سنگین ساخت، پرتاب و نگهداری هم باعث میشود که این فناوری تا پیش از سال ۲۰۵۰ مقرونبهصرفه نباشد، مگر اینکه پیشرفتهای فناورانه، هزینهها را کاهش دهد.
دکتر وی هه، استاد ارشد مهندسی در کالج کینگز و نویسنده اصلی مقاله که در نشریه «ژول» (Joule) منتشر شد، میگوید: «ریسکهایی وجود دارد، مثلا اگر ماهوارهها بیش از حد پنل خورشیدی داشته باشند، آیا احتمال برخورد یا آسیب ناشی از زبالههای فضایی وجود دارد؟» با این حال او تاکید کرد: «این پژوهش نشان میدهد انرژی خورشیدی فضایی پتانسیل آن را دارد که کشورها را در دستیابی به هدف کربن صفر یاری کند. جایگزینی انرژی تجدیدپذیر به جای سوختهای فسیلی مهمترین اقدامی است که بشر امروز انجام میدهد. انرژی خورشیدی فضایی یک فناوری بالقوه است که میتواند به طور مداوم برق پاک تولید کند.»
اروپا در مسیر ژاپن؟
ژاپن هماکنون توسعه انرژی خورشیدی فضایی را در دستور کار دارد و آن را بخشی از راهبرد فضایی و برنامه کربن صفر خود قرار داده است. نویسندگان مقاله پیشنهاد میکنند اروپا نیز میتواند با تکیه بر سنت دیرینه همکاریهای چندملیتی در تبادل برق مرزی و پروژههای ماهوارهای تحت آژانس فضایی اروپا، برای تولید انرژی خورشیدی فضایی زیرساختی مرکزی ایجاد کند.
به گفته پژوهشگران، چنین اقدامی میتواند راهکاری در مقیاس قارهای برای تامین پایدار انرژی تجدیدپذیر فراهم کند و وابستگی اروپا به نیروگاههای گازسوز را کاهش دهد.