Panel słoneczny z kosmosu naładuje twój telefon. Pierwszy udany transfer energii
Fotowoltaika w kosmosie brzmi jak kolejny cel telemarketerów, gdy skończy się powierzchnia do instalacji paneli na naszych dachach, ale to poważny projekt. Eksperyment przeprowadzono w Kalifornijskim Instytucie Technologicznym (Caltech). Z pomocą fal mikrofalowych przekazano bezprzewodowo energię z kosmosu na Ziemię.
Nowy poziom energii odnawialnej
W styczniu na orbitę wystrzelono prototypowe urządzenie Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1), na którym znajduje się urządzenie transmisyjne MAPLE (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment).
Na SSPD-1 składają się dwa panele pobierające energię słoneczną, podczas gdy drugie urządzenie to szereg transmiterów i dwa konwertery prądu. Ten przesyłany jest falami mikrofalowymi dalej, na Ziemię, jak i do innych urządzeń w kosmosie.
Naukowcy udowodnili, że energia jest zdolna przetrwać podróż, przesył odebrano na dachu laboratorium Gordona i Betty Moore w campusie Caltech. Technologia była wcześniej testowana na Ziemi i pomiędzy samymi urządzeniami. MAPLE posiada dwie żarówki, dzięki którym inżynierowie byli w stanie z dużą precyzją kontrolować energią słoneczną.
Energia dla wszystkich
Potencjał technologii jest na tyle duży, że Japonia zadeklarowała już wdrożenie jej w 2030 roku. W tym samym kraju w 2009 roku na Uniwersytecie Kioto dokonano transferu mocy z wysokości 30 metrów do telefonu na Ziemi. W dalszych planach są transmisje na odległości między kilometrem i 5 kilometrami, a testy przesyłu z kosmosu Japonia chce rozpocząć w 2025 roku.
Jest to odpowiedź kraju na narastające kryzysy klimatyczne i rosnące zużycie energii.
W ten sam sposób, tak jak internet zdemokratyzował dostęp do informacji, mamy nadzieję, że bezprzewodowy transfer energii zdemokratyzuje dostęp do energii
Jak to działa
Proces bezprzewodowego transferu energii wykorzystuje zjawisko interferencji. Fale po wrzuceniu np. kamienia w wodę wzajemnie się niwelują. Gdy fale się skoncentrują, energia się nie wytrąca i skupiona w wiązkę trafia tam, gdzie się ją wskaże.
Ograniczenia
Podstawowym problemem tej technologii jest koszt jej produkcji. Jak podaje serwis NikkeiAsia, generowanie 1 gigawatu (odpowiednika jednego jądrowego reaktora) wymaga paneli solarnych o powierzchni 2 kilometrów kwadratowych każdy. To koszty rzędu 7 miliardów dolarów (ponad 20 miliardów złotych) za jeden generator.
Jak czytamy w komunikacie prasowym Caltechu, SSPD ważyło 50 kilogramów, a jego panele mają 50 metrów kwadratowych powierzchni. Są elastyczne, zdolne do składania się i lżejsze niż te, które obecne są np. na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Zostały wynalezione specjalnie z myślą o rozwijaniu technologii taniej energii.
Na orbitę wyniosła je rakieta SpaceX. Projekt posiadał zewnętrzne dofinansowanie ponad 100 milionów dolarów (około 420 milionów złotych), pochodzących z fundacji filantropa Donalda Brena.
Taniej w kosmos i taniej z kosmosu
Zmniejszenie kosztów wysyłania rzeczy na orbitę ułatwi nam korzystanie z jego zasobów. Jednym z projektów transportu przyszłości jest gigantyczny samolot Roc.
Tego rodzaj lotu ma kilka korzyści. Ma znacznie skrócić poruszanie się między dwoma punktami na Ziemi i umożliwić podróż w kosmos. Rolą Roca jest umożliwienie statkom z ładunkiem startu z atmosfery, co ma zaoszczędzić na energii potrzebnej do wyniesienia ich na orbitę, a w rezultacie zmniejszyć koszty podróży.