Морското равнище се покачва, ледниците се топят и екстремните метеорологични явления вече са стандарт. Отрицателните последици от антропогенното изменение на климата няма да отида, но само по-лошо. Една от основните причини за това е въглероден двуокис в атмосферата от изгарянето на изкопаеми горива като въглища и нефт. За щастие на Земята, световното предлагане на изкопаеми горива е ограничен. И през последните няколко десетилетия, учените са търсили възобновяеми енергийни източници за осигуряване на енергия за целия свят, без да го отровят.
Някои учени смятат, че хората могат да получат чиста енергия, като го събира с помощта на слънчеви панели в космоса и изпращане на земята. Някои индустриални стартиращи компании като Калифорния Solaren прогнозират, че тя ще се превърне в реалност до края на десетилетието. Япония Aerospace Exploration агенция също така планира да изгради пространство електроцентрала. Не само, че такъв източник е постоянна, самата енергия е чиста и неограничен (толкова дълго, колкото слънцето гори, и това е дълго).
Лъчът се контролира от двама инженери на космическата станция. Историята започва с факта, че те се обучават робот за изпълнение на определени задачи. Мъжът обяснява на робота: "Нашите греди се хранят по света енергия, извлечена от един от тези гигантски глобуси лампи, които са близо до нас. Ние наричаме това кълбо на слънцето ... "
Идеята за използване на слънчевата енергия гигантски слънчеви колектори в космоса е чиста измислица преди 75 години. Но днес тази измислица може да бъде изпълнено в реалност.
Terrestrial слънчева енергия или пространство слънчевата енергия?
Като правило, ние представяме слънчевите панели на покрива, които преобразуват слънчевата светлина в енергия през деня. Това звучи добре, но в наземни слънчеви панели има и своите недостатъци. Те не работят през нощта или когато небето е твърде мътна. Плюс нашата атмосфера предпазва повърхността на Земята от голяма част от слънчевата енергия, което отразява част от светлината обратно в космоса.
Сега си представете, че можем да постигнем слънчевите панели в орбита - 35 000 км нагоре.
"Ако сложите слънчеви панели в космоса, те ще работят 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, 99.9% от времето в годината - каза Пол Yaffe, космическите изследвания инженер изследователска лаборатория на ВМС на САЩ, в интервю за Business Insider. Както оста на въртене на Земята се компенсира, Джаф казва, че "дори и през нощта страна на Земята, която може да бъде сателит, винаги ще бъде слънчево."
Джаф прогнозира, че някои космически слънчеви панели ще произвеждат 250 MW до 5 GW на енергия. Но тъй като Слънцето - е непрекъснат източник на възобновяема "общото количество енергия, произведено отива до безкрайност." Най-голям град, столицата на щата, изисква около 20 гигавата енергия. Според изчисления на Яфа, четири масиви от слънчеви панели, всеки 5 гигавата, ще могат да се хранят целия град през цялата година. Цената на изграждането на соларен масив не е известна, но най-вероятно ще струва стотици милиони долари. Въпреки това, веднага след като ще бъде построен първият, вторият ще бъде значително по-евтино.
енергийната криза от 1970 г. принуди САЩ да търсят алтернативни източници на енергия, тъй като стана ясно, че маслото е много ограничен ресурс, както и неговото производство е силно зависима от международната политика. Както Джаф каза в своето време, и на НАСА, и Департамента по енергетика разглежда пространство възможно слънчевата енергия, но много, много скъпо.
През следващите години много страни се интересуват от слънчевата енергия пространство, включително Япония, Китай и няколко европейски страни.
"Много хора се интересуват от него, но след това, че е много по-ниска в технически възможности и хардуер", - казва Джафи.
Как работи технологията?
Въпреки че технологията трябва да се подобри, като основната идея е съвсем проста. Слънцето изпраща фотони, енергични пакети от светлина във всички посоки. Конвенционални слънчев панел преобразува фотоните в електрони на постоянен електрически ток. Тогава постоянният ток се преобразува в променлив и се предава чрез електрически мрежа.
В пространството, най-голямото предизвикателство е как да се направи тази енергия в мрежата.
Със слънчеви панели в космоса, учените трябва да намерят най-ефективния начин за прехвърляне на DC слънчеви отражатели на Земята. Отговор: електромагнитни вълни, като например тези, които се използват за предаване на радиочестоти храна или в микровълнова фурна.
Джафи се отнася до технология, която работи върху, модул "сандвич". Фигурата по-долу показва Подобно на слънчеви отражатели огледалото, соларни концентратори фотони на сандвич масив модули. Горната част на сандвич получава слънчева енергия. Антени от долната страна рамката изпращане на радиовълни на земята.
Изображението по-горе не са в мащаб. Модули сандвичи трябва да са с дължина три метра, но те ще се нуждаят около 80 000 Масив на тези модули ще бъде дължината на девет футболни игрища, на около километър. Това е девет пъти по-голям от Международната космическа станция.
Обратно на Земята, съдържащ радиочестотна енергия от слънчеви панели пространство ще бъде направена специална антена - rectenna - което може да бъде от три километра в диаметър.
"Това ще бъде като нива осеян с жици. Тези елементи rectenna ще получавате входящи радиовълни и да ги конвертирате в електричество, "- казва Джафи.
Мощен лъч радиовълни могат да се изпращат до всяка точка на Земята, като посоката на лъча може да се променя с помощта на метод, наречен "retrodirektivnoe контрол лъч." Просто изпрати "пилотен сигнал" от центъра на приемната станция. сателитни точки и преконфигурира сигнал предавател за предаване на радио вълни в наземната станция.
Голямото предимство на тази система, както за военни и цивилни ще бъде в състояние да прехвърли енергия до отдалечени бази данни и места, които ще бъдат логистично трудно и изключително скъпо да доставя дизелово гориво.
Гигантски лъч на енергия от космоса
Гигантски лъч радиовълни, слизащи от космоса на Земята, може да изплаши повечето хора, които са видели извънземни кораби не използва подобни греди да взриви града. Но в действителност дори не виждам лъча на антената с невъоръжено око - сигнали, вливащи се около нас навсякъде и във всички посоки.
Въпреки, че тези сигнали съдържат повече енергия, отколкото на телевизионния сигнал или плътност на радио сигнал все още ще бъде доста ниска и няма да застраши хора, самолети или птици летят през него. Разбира се, технологията не е тестван извън лабораторията, така че реално доказателство за неговата безопасност, все още.
Основният проблем на тази система е нейната цена. Този проблем се отнася и за всички участващи страни, независимо дали са държавни, частни или търговски финансови активи.
Трудно е да се каже колко ще струва изпълнението на пълномащабна на Слънчевата система космическа станция, но със сигурност не по-малко от стотиците милиони долари. Има ограничение от това колко голям обект, можем да заредим в космоса, и ракети са скъпи, също. Международната космическа станция, например, построена в пространството, отчасти защото това не беше достатъчно, или мощни ракети голям, за да започне цялостна система в пространството.
Джаф задача - да произведе прототип на участък от "сандвич" модул, но не завърши проекта. Той също така проверява модулите при условия, подобни на място, за да се гарантира, че те са в състояние да издържат и да продължи да работи в невероятната топлината на слънцето в пространството.
Яфа се опитва да намери спонсори за осигуряване на финансиране за продължаването на проекта. Но това подчертава, че енергийните проекти в дългосрочен план е трудно да се продаде, особено когато той не може да покаже на хората, технологията в действие. Джаф вярва, че истинската мотивация е международно състезание, тъй като през 1950 г., когато Русия е разработила първия спътник и САЩ напред в космическата надпревара. Сега, изглежда, Япония планира да влезе в този проект на първо място.
Дори и без финансиране на държавно ниво, малките предприятия, като Solaren смятат, че слънчевата космическа станция ще се превърне в реалност в близко бъдеще. Гари Spirnka, Solaren главен изпълнителен директор, е изградила дълга кариера в държавното управление и сектор космическо инженерство лично. В продължение на години той наблюдаваше как правителството планира да замрази проектите такива станции, така че по-заинтересовани от частния сектор.
Как ще слънчевата енергия работно място? Иля Кел
Свързани статии