Panele solarne nie działają w nocy. Gdy niebo jest zachmurzone, wytworzonej energii robi się za mało. W kosmosie dostęp do promieni słonecznych jest jednak stały. Postanowiła wykorzystać to Japońska Agencja Kosmiczna, która planuje zbierać energię słoneczną w kosmosie i wysyłać ją bezprzewodowo na Ziemię. Jak na razie, na powierzchni naszej planety, udało im się przesłać ze stuprocentową dokładnością 1,8 kilowata mocy na odległość 55 metrów.
To niedużo, ale to pierwszy krok na drodze do bezprzewodowego wysyłania energii z kosmosu. 1,8 kilowata wystarczy, by zasilić czajnik elektryczny.
Pierwsze eksperymenty
– Po raz pierwszy udało się komukolwiek przesłać prawie dwa kilowaty mocy przy użyciu mikrofal do małego celu, korzystając jedynie z małego urządzenia naprowadzającego – powiedział rzecznik Japońskiej Agencji Kosmicznej cytowany przez portal phys.org. Japońska Agencja Kosmiczna od lat pracuje nad systemem zbierającym energię słoneczną w kosmosie. Satelity, takie jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna od dawna czerpią swoje zasilanie ze Słońca, ale nikt do tej pory nie próbował przesłać energii z kosmosu na Ziemię.
Japoński plan zakłada umieszczenie satelitów na w odległości 36 tysięcy kilometrów od Ziemi. – Mogą jednak minąć dziesięciolecia zanim zobaczymy praktyczne zastosowanie technologii. Może będzie to w latach 40. tego wieku. Może później – powiedział rzecznik agencji.
Przygotowani na każdą okoliczność
Z kolei gdy słońce schowa się akurat za Ziemią i satelita nie będzie mógł zbierać energii z promieni, pomogą mu... lustra. Projekt zakłada wysłanie w kosmos dwóch ogromnych luster, które będą odbijać promienie słoneczne w stronę głównej stacji.
Japonii szczególnie zależy na alternatywnych źródłach energii. Kraj ubogi w surowce ucierpiał dodatkowo, gdy po katastrofie zamknięta elektrownię atomową w Fukishimie. – Mamy jeszcze wiele przeszkód do pokonania, jak na przykład wysyłanie wielkich konstrukcji w kosmos czy opieka nad nimi – tłumaczył rzecznik agencji.
Prace nad Space Solar Power Sytems ruszyły w 2009 roku. Początkowo zakładano, że system korzystać będzie z mikrofal lub laserów, ale niewykluczone jest jakiegoś rodzaju połączenie tych dwóch technologii.
Na pomysł zbierania energii słonecznej w kosmosie wpadł już w 1968 roku Amerykanin, doktor Peter Glaser. Amerykański projekt okazał się jednak zbyt kosztowny i porzucono go w latach 80. ubiegłego wieku.
Odbiorniki na Ziemi
Odbieraniem fal zajmowałyby się miliardy specjalnych anten zamieniających mikrofale w prąd elektryczny. W języku angielskim mówi się na takie urządzenie „rectenna” albo „rectifying antenna”, czyli antena rektyfikacyjna. Miliardy takich anten ustawiono by na specjalnie przygotowanym obszarze o średnicy 3 kilometrów. Najprawdopodobniej na sztucznej wyspie w okolicach Tokio. Zebrana energia byłaby stamtąd rozprowadzana na terenie całego kraju.
– Przesyłanie mikrofal z wysokości 36 tysięcy kilometrów na obszar o średnicy 3 kilometrów na powierzchni Ziemi to jak nawlekanie igły – tłumaczy Yasuyuki Fukumoro z wydziału badań i planowania w Space Solar Power Systems. Zaznacza przy okazji, że tylko Japonia ma obecnie technologię, która może na to pozwolić.
Zdaniem Fukumoru Space Solar Power Systems będzie wymagał odpowiednio rozwiniętego systemu transportu kosmicznego i nowoczesnych robotów do opieki nad urządzeniami. – Projekt powinien napędzić badania w dziedzinie rakiet kosmicznych i robotyki – stwierdza.
Dalsze prace
Zapytany o bezpieczeństwo korzystania z mikrofal w przesyłaniu energii z kosmosu, Fukumoru powiedział, że chcą, by intensywność energii mikrofal była podobnej do tej z promieni słonecznych. Trzeba zachować jednak wszelkie środki ostrożności. – Nie zbadano jeszcze całkowicie wpływu nawet słabych mikrofal na ludzki organizm przy długotrwałym wystawieniu na nie – pisze Fukumoru.
Jeśli wszystko będzie szło zgodnie z planem, około 2020 roku na Ziemi powinniśmy zobaczyć demonstrację przesyłanie mikrofal o mocy 100 kilowatów. Końcowy system ma generować aż 1 gigawat mocy.