Слънчевата енергия се извлича директно от пространство. Възможно е дори?

Преди повече от седемдесет години, през 1941 г., Айзък Азимов публикува статия, в която енергията на слънчевите лъчи преминал през микровълновата до съседния планетата с помощта на космическата станция. Години са минали, а сега учените се опитват да направят това научната фантастика в реалност на Земята. Концепцията за използване на слънчева енергия от космоса, или директно в пространството, разработена от средата на 20 век. Много проекти чака да се отвори.

Слънчевата енергия се извлича директно от пространство. Възможно е дори?

на слънчева енергия е бъдещето

Използването на слънчева енергия в пространството (SBSP), можем да разрешим проблемите с емисиите на енергия и парникови газове, с минимално въздействие върху околната среда. Професор Серхио Pellegrino от Калифорнийския технологичен институт, заяви наскоро, че масовото производство SBSP енергия на системата и на факта, че нашето Слънце ще се кандидатира за още 10 милиарда години, нека приемем, че източникът на енергия не сме изпразнен за дълго време.

Един от най-големите проучвания на НАСА за всички времена, Сателит на електроенергийната система Концепция за развитие и оценка на Програмата, посветена специално SBSP и да струва повече от $ 50 милиона, това е проведено 1976-1980. Други фундаментални научни изследвания, финансирани от НАСА, за превод и разбиране SBSP осъществимост, наречен космическа Слънчева енергия проучвателни изследвания и технологии. В изследването са участвали огромно количество солидни научни изследвания, но общото заключение е,:

"ЕСП Мащабната - е много сложен интегрирана система от системи, които изискват много значими постижения в съвременни технологии и възможности. Технологичната карта, която идентифицира потенциални начини за постигане на всички необходими пробиви -. Макар и в няколко десетилетия " - Джон С. Mankins на 7 септември, 2000 година.

Ясно е, че нищо не е ясно. Да вземем по-дълбоко се потопите в основите на тази експоненциална технологии и неговата осъществимост.

Какво е слънчева енергия, получена от космоса?

Слънчева енергия, произведена в пространството, е концепцията за улавяне на слънчевата енергия в пространството и го предава директно към Земята или други планети, идващи.

Казано по-просто, бихме могли да се въведе някакъв механизъм в Космоса до почти непрекъснато заснемане на слънчевата енергия и предава тази енергия към Земята. Това може да се случи по време на деня или през нощта, в дъжда или под ясно небе. Веднага след като получи енергията на Земята rectenna (специална антена за енергия), ние лесно да го разпространява чрез нашите обичайни методи. Това е много проста.

Слънчевата енергия се извлича директно от пространство. Възможно е дори?

Има много идеи, свързани с механизма SBSP на конфигурация и архитектура, която бихме могли да използваме. Местоположението на системната архитектура на сателити, събиране и предаване на енергия на енергия - това са основните основни елементи, за да бъдат доведени до знанието на разбирането на различните SBSP системи. Като се има предвид размера на предложените концепции, ние ще разгледаме само някои от най-забележителните възможности.

Когато за поставяне на система за производство на слънчева енергия?

Геостационарна, тя геостационарни (GEO) орбита, средно Земята (MEO) и в ниска земна орбита (LEO) - тук са възможностите за разглеждане. Най-обещаващите е GSO поради опростената геометрия и привеждане в съответствие на антената по отношение на rectenna, скалируемост и почти непрекъснат пренос на енергия. Основният проблем на геостационарната орбита - голямо количество радиация. Общи опасности пространство като микрометеорити и слънчеви изригвания, също представляват заплаха. сателитна архитектура

Създаване на лунен фабрика с голям трафик или развиват астероиди за сглобяване или самостоятелно сглобяване SBSP спътници - във всеки случай, създаването на автономни пространства на фабрики ще бъде предизвикателство. Всяко строителство в космоса ще изисква използването на местни материали и безплатен (т.е. лунен), с някои ограничения от сложността на дизайна, в сравнение с тези, които могат да бъдат построени на Земята.

Една интересна обстановка, която сега ние изграждаме на Земята, е модулна слънчева масив Caltech развитие и Northrop Grumann. Погледни го във видеото по-долу.

Слънчевата енергия се извлича директно от пространство. Възможно е дори?

Друга интересна концепция от частна компания Solaren. В бъдеще тя възнамерява да проведе експеримент с изграждането на соларна мощност от 250 MW SBSP в геостационарна орбита. През 2009 Solaren е сключила договор с най-голямата енергийна компания PG & E Калифорния, за да се гарантира неговата слънчева енергия пространство.

Дори НАСА с концепцията на произволно голям фазирана решетка (разработен през 2012 г.) е привлякла вниманието неотдавна от John C. Mankins, една от водещите експерти в световен SBSP.

Как да събира слънчевата енергия в космоса?

Две основни понятия, свързани с добива на енергия е използването на фотоволтаични клетки (соларни панели) и слънчевата топлина. Възможно е да се слънчевата топлина капан (и следователно енергия), използвайки огледала да се концентрира светлина и отопление течност. Парата, от своя страна, ще карам турбина и генерира електричество. Тази концепция е определено тегло предимство пред слънчеви панели, тъй като намалява общото тегло на ват. Въпреки това, повечето концепции, за да бъдат използвани sverlegkie и високи фотоелектрически елементи. Как да се прехвърли на слънчева енергия от космоса?

Микровълновата енергия превод - типичен избор SBSP структури, дължащи се на цялостната ефективност, но използването на предаване на енергия чрез лазерен лъч - е друга интересна опция дължи на намаленото тегло и цена. Все пак, при мисълта, че мощен лазерен лъч е страх, че може да се превърне в космически оръжия (смърт лъч) а. Въпреки това, протоколи за сигурност може лесно да елиминират тази заплаха. Проектите могат да бъдат създадени с всички изисквания за безопасни нива на микровълнова енергия. Няма да има опасност за жителите на градовете и живите същества по пътя на лъчите на земята. А просто обратна връзка между антената и rectenna ще позволи да се намали предаването, ако тя се отклонява от курса.

Сега, когато сме по-добре да разбере какво SBSP, нека да се потопите в най-рестриктивни.

Разходите за инсталиране трансфер пространство енергия

Може да изглежда, че всичко е наред и слънцето ще бъде милиарди години ни предоставят безплатно на енергия. Въпреки това, винаги има уловка. Отбелязахме редица проблеми със сигурността, но основната пречка е свързана с разходите за изпращане на всички материали, необходими за SBSP. Текущи оценки на разходите за изпращане на около 1 кг полезен товар в космоса, вариращи от 9000 до 43 000 щатски долара, в зависимост от автомобила и космически кораб.

Ако погледнем само за изпращане на слънчевите панели, долната граница на цената на спектъра да започне ултра-леки система SBSP 4 MW е 4000 тона. Но SBSP вероятно да бъде в диапазона от 80000 метрични тона. Ниската оценка: 4000 х 9000 тона долара на килограм = 36 милиарда долара

висок резултат 80 000 тона х 43 000 долара за килограм = 3, 440 милиарда долара

Въпреки че тези цифри са изключително приблизителни, ние все още се приблизителната стойност от 36 милиарда долара до 3, $ 4 трлн. С помощта на фабрика на Луната или астероид, изглеждат евтини.

Резултатите показват, че НАСА учебни пространство слънчевата енергия е "икономически изгодно", ако първоначалните разходи ще варират между $ 100-200 за килограм. Докато цените продължават да падат, включително чрез многократна употреба SpaceX ракети, все още има да извърви дълъг път. Въпреки това, тази тенденция се очаква да следва закона на ускоряващите се връща Ray Kurzweil, а цените ще продължават да спадат започва с милиарди и милиони долари на няколко стотин.

Излишно е да казвам, че проблемът не е в областта на технологиите, но в своята стойност.

Solar Energy Future

SBSP способност да се осигури чиста и надеждна енергия за планетата денонощно и седем дни в седмицата по-евтино, отколкото всеки друг източник - е абсолютно реално. Но това ще отнеме десетилетия на инвестициите, монтаж, тестване и успешното изпълнение, преди системата да започне да се възстанови първоначалното им разходи.

И все пак, най-важният компонент на промоцията SBSP като действителният източник на енергия, е правилният политически климат.

Защо имаме нужда от слънчева енергия?

Ако не се вземат под внимание на политиката, като SBSP (или сливане) в следващото десетилетие, бихме могли да се въвеждат тези научни концепции:

  • Космически асансьори и пространство кула
  • Orbital пръстен - използване на космически асансьорите създаде пръстен около Земята вместо космическата станция на евтин транспорт на стоки и космическите изследвания
  • Области Dyson - гигантски черупки, обхващащ цялото звезда и поглъща цялата си енергия на изхода
  • вложени кукла мозък - всмукване Дайсън сфера за превръщането на звездите в масивните компютри при използване на енергията, освободена от всички звезди
  • Mira-пръстен - изкуствен планета използване цяло звезда

​​Има много възможности. Остава само да се мисли за него и се развива. Предложи? Започнете в нашата в чата в телеграма.

Свързани статии