Űrből érkező napenergia: ötödére csökkentené Európa megújuló energiaigényét

Az űrből gyűjtött napenergia lehetővé tenné, hogy ne csak akkor és ott történjen energiatermelés, amikor és ahol a Földön éppen süt a nap, hanem folyamatosan. Ez egyelőre elmélet szintjén létező opció, de sokan dolgoznak a megvalósításán. Ha sikerrel járnak, akár 80 százalékkal csökkenne Európa földi nap- és szélenergia-igénye – vezette le egy kutatócsoport. A brit állami innovációs program, illetve a Mérnöki és Fizikai Tudományok Kutató Tanácsa által támogatott tanulmány arra jut, hogy a lehetetlennek tűnő megoldás belátható időn belül valóra válhat, de két NASA által tervezett technológia fejlesztését fel kellene gyorsítani hozzá.

„Az űrben elvileg folyamatosan úgy lehet állítani a napelemeket, hogy mindig a Nap felé nézzenek, így az energiatermelés közel állandó lehet, szemben a Földön megszokott napi ciklusokkal. Az űrben ráadásul erősebb a napsugárzás, mint a Föld felszínén” – magyarázta közleményben a tanulmányt vezető szerzőként jegyző Wei He, a King’s College London mérnöke.

Az ötlet, hogy napelemeket helyezzenek az űrbe, először 1968-ban merült fel, de a technológiai és gazdasági feltételek hiánya miatt sokáig nem valósulhatott meg. Ma Kína, India, Japán, Oroszország, az USA és az Egyesült Királyság is aktívan dolgozik ilyen megoldásokon.

Az űrbe telepített napelemek működése hasonló lenne a kommunikációs műholdakéhoz: a panelek a Föld körül keringenének, és a napsugarak optimális befogása alapján forgatnák őket. Az energia mikrohullámok formájában sugározva jutna el a Földön lévő vevőállomásokig, ahol villamos energiává alakítva táplálnák be a meglévő hálózatokba.

A kutatók Európa 2050-re tervezett villamosenergia-hálózati modelljét vizsgálták meg. Először két NASA-fejlesztés – az Innovatív Heliostat Raj és az Érett Síkpaneles Rendszer – éves költségeit, illetve energiahozamát becsülték fel. Arra jutottak, hogy előbbi, bár a fejlesztése korai szakaszban tart, nagyobb potenciállal rendelkezik a folyamatos energiagyűjtésre, míg az utóbbi egyszerűbb és közelebb is áll a bevezetés fázisához. Egy gond van vele: a Heliostat Rajjal ellentétben csak az idő 60 százalékában tud majd energiát gyűjteni, ám ez még így is több, mint a Földön használt napelemek 15–30 százalékos hatásfoka.

A modell szerint a heliostatos rendszer 7–15 százalékkal csökkentené a teljes rendszer költségeit, 80 százalékban kiváltaná a szél- és napenergiát, és több mint 70 százalékkal mérsékelné az akkumulátorhasználatot. A síkpaneles megoldás kevésbé hatékony, de a tudósok azt állítják, hogy érdemes fejleszteni, mert gyorsabban demonstrálhatja és finomíthatja az űrből érkező napenergiában rejlő potenciált.

A tanulmány megjegyzi: mindez szép, de a megvalósításhoz még számos technológiai áttörés szükséges. Különösen fontos a vezeték nélküli energiaátvitel nagyléptékű tesztelése, valamint a robotizált összeszerelés megoldása a Föld körüli pályán. Mindemellett fel kell mérni, hogy a módszerek milyen kockázatokat hordoznak, például az űrszemét halmozódásával vagy a rendszerek fokozatos romlásával összefüggésben.

Gábor János, NEW technology