Ένα νέο ερευνητικό έργο αναπτύσσει γιγάντια «χαλιά» νανοδομημένων υλικών για να συλλέγουν το φως του ήλιου στο διάστημα.
Οι λογοτεχνικές παραδόσεις πολλών πολιτισμών αναφέρουν μαγικά χαλιά, αλλά το έργο με την ονομασία «Πρωτοβουλία για τη Διαστημική Ηλιακή Ισχύ» (SSPI) αναπτύσσει ένα είδος ιπτάμενων χαλιών για την πρόσβαση σε ενέργεια από ανθρώπους σε όλο τον πλανήτη.
Στο έργο συνεργάζεται μία ομάδα από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια (Caltech), με την εταιρεία αεροδιαστημικής και αμυντικής τεχνολογίας Northrup Grumman, σε ένα τριετές πρόγραμμα 17,5 εκατομμυρίων δολαρίων.
Τα νανοδομημένα υπερελαφρά χαλιά θα συλλέγουν και θα μετατρέπουν την ενέργεια του Ήλιου στο διάστημα, προτού την ακτινοβολήσουν ως μικροκύματα πίσω σε συγκεκριμένους προορισμούς στη Γη, όπου θα μετατρέπονται σε ηλεκτρική ενέργεια.
Περίπου 1,4 δισεκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο δεν έχουν πρόσβαση σε ηλεκτρική ενέργεια και ένα δισεκατομμύριο ακόμη έχουν πρόσβαση μόνο σε αναξιόπιστα δίκτυα.
Επιπλέον, περίπου τρία δισεκατομμύρια άνθρωποι στηρίζονται σε στερεά καύσιμα για να καλύψουν τις βασικές τους ανάγκες.
Κατά συνέπεια, υπάρχει μια τεράστια ανικανοποίητη ενεργειακή ανάγκη και το πρόβλημα είναι χειρότερο στις λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες της Νότιας Ασίας και της υποσαχάριας Αφρικής.
Το SSPI θα περιλαμβάνει ένα δίκτυο δισεκατομμυρίων υπερελαφρών φωτοβολταϊκών μεγέθους ευχετήριας κάρτας, φωτοβολταϊκά συστήματα υψηλής απόδοσης, καθώς και ένα σύστημα για την παραγωγή και δυναμική διανομή ηλεκτρικής ενέργειας.
Για όλα αυτά τα συστήματα, καθώς και το σχεδιασμό των κεραιών στο έδαφος, τη μετατροπή της ενέργειας, τον έλεγχο χρονισμού, και διάφορους άλλους τομείς, θα αναπτυχθούν νέες τεχνολογίες.
Η κοινοπραξία οραματίζεται πως όλα αυτά θα έχουν κόστος συγκρίσιμο με αυτό των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα.
«Μέσα από μια σταδιακή προσέγγιση, η ενέργεια θα παράγεται, μετατρέπεται και ακτινοβολείται τοπικά στο ίδιο σημείο στο διάστημα, χρησιμοποιώντας μια κατανεμημένη λύση μετατροπής και μεταφοράς ενέργειας μέσω των σύγχρονων ολοκληρωμένων ηλεκτρονικών που εξαλείφουν την ανάγκη διακαλωδίωσης και ενδοκαλωδίωσης στο σύστημα. Αυτό μειώνει σημαντικά τη μάζα του συστήματος, και ως εκ τούτου το κόστος του», δήλωσε ο καθηγητής Αλί Χατζιμίρι.
Η ενέργεια από τους ηλιακούς συλλέκτες σε τροχιά θα μεταφέρεται στους επίγειους σταθμούς με μηχανισμούς παρόμοιους με εκείνους που χρησιμοποιούνται στις συστοιχίες ραντάρ.
Παρά τον απίστευτα φιλόδοξο χαρακτήρα του, το έργο SSPI είναι εφικτό και ανοίγει τον ορίζοντα για την καλύτερη εκμετάλλευση μίας ανεξάντλητης πηγής ενέργειας, υποστηρίζουν οι υπεύθυνοι, με την ακαδημαϊκή κοινότητα να συμφωνεί.
Στο έργο συνεργάζεται μία ομάδα από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια (Caltech), με την εταιρεία αεροδιαστημικής και αμυντικής τεχνολογίας Northrup Grumman, σε ένα τριετές πρόγραμμα 17,5 εκατομμυρίων δολαρίων.
Τα νανοδομημένα υπερελαφρά χαλιά θα συλλέγουν και θα μετατρέπουν την ενέργεια του Ήλιου στο διάστημα, προτού την ακτινοβολήσουν ως μικροκύματα πίσω σε συγκεκριμένους προορισμούς στη Γη, όπου θα μετατρέπονται σε ηλεκτρική ενέργεια.
Περίπου 1,4 δισεκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο δεν έχουν πρόσβαση σε ηλεκτρική ενέργεια και ένα δισεκατομμύριο ακόμη έχουν πρόσβαση μόνο σε αναξιόπιστα δίκτυα.
Επιπλέον, περίπου τρία δισεκατομμύρια άνθρωποι στηρίζονται σε στερεά καύσιμα για να καλύψουν τις βασικές τους ανάγκες.
Κατά συνέπεια, υπάρχει μια τεράστια ανικανοποίητη ενεργειακή ανάγκη και το πρόβλημα είναι χειρότερο στις λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες της Νότιας Ασίας και της υποσαχάριας Αφρικής.
Το SSPI θα περιλαμβάνει ένα δίκτυο δισεκατομμυρίων υπερελαφρών φωτοβολταϊκών μεγέθους ευχετήριας κάρτας, φωτοβολταϊκά συστήματα υψηλής απόδοσης, καθώς και ένα σύστημα για την παραγωγή και δυναμική διανομή ηλεκτρικής ενέργειας.
Για όλα αυτά τα συστήματα, καθώς και το σχεδιασμό των κεραιών στο έδαφος, τη μετατροπή της ενέργειας, τον έλεγχο χρονισμού, και διάφορους άλλους τομείς, θα αναπτυχθούν νέες τεχνολογίες.
Η κοινοπραξία οραματίζεται πως όλα αυτά θα έχουν κόστος συγκρίσιμο με αυτό των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα.
«Μέσα από μια σταδιακή προσέγγιση, η ενέργεια θα παράγεται, μετατρέπεται και ακτινοβολείται τοπικά στο ίδιο σημείο στο διάστημα, χρησιμοποιώντας μια κατανεμημένη λύση μετατροπής και μεταφοράς ενέργειας μέσω των σύγχρονων ολοκληρωμένων ηλεκτρονικών που εξαλείφουν την ανάγκη διακαλωδίωσης και ενδοκαλωδίωσης στο σύστημα. Αυτό μειώνει σημαντικά τη μάζα του συστήματος, και ως εκ τούτου το κόστος του», δήλωσε ο καθηγητής Αλί Χατζιμίρι.
Η ενέργεια από τους ηλιακούς συλλέκτες σε τροχιά θα μεταφέρεται στους επίγειους σταθμούς με μηχανισμούς παρόμοιους με εκείνους που χρησιμοποιούνται στις συστοιχίες ραντάρ.
Παρά τον απίστευτα φιλόδοξο χαρακτήρα του, το έργο SSPI είναι εφικτό και ανοίγει τον ορίζοντα για την καλύτερη εκμετάλλευση μίας ανεξάντλητης πηγής ενέργειας, υποστηρίζουν οι υπεύθυνοι, με την ακαδημαϊκή κοινότητα να συμφωνεί.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου