NASA по-прежнему хочет добывать солнечную энергию прямо из космоса
В прошлом году эксперты заключили, что мировое потребление энергии вырастет почти на 50% с 2012 по 2040 год. Уже несколько лет ученые из NASA и Пентагона мечтают добывать энергию солнца, минуя все недостатки более традиционных способов добычи электричества. И, похоже, у них нарисовалось подходящее решение.
Космическая солнечная энергия медленно стартовала, но эта технология может окончательно взлететь в ближайшие несколько десятилетий. С момента своего появления среди нас, солнечная энергия имела серьезное ограничение в качестве возобновляемого источника энергии: она зависит от света солнца. Это ограничивает области ее успешного применения в пользу более сухих и солнечных районов, например, Калифорнии и Аризоны, а не Санкт-Петербурга и Лондона. И даже в безоблачный день сама атмосфера поглощает часть энергии, излучаемой солнцем, урезая эффективность солнечной энергии. И давайте не будем забывать, что даже в самых лучших условиях наземные солнечные панели не будут видеть солнце половину дня — по ночам.
Поэтому примерно пять лет ученые из NASA и Пентагона осмысливают разные способны повышения эффективности солнечных батарей самым радикальным способом и готовы предложить решение. Были предложения вывести солнечные панели за пределы атмосферы, многие из которых требовали наличия космического аппарата, оснащенного массивом зеркал, отражающих солнечный свет в устройство преобразования энергии. Солнечная энергия может отправляться на Землю через пучок лазера или микроволновый излучатель. Есть также способы модуляции волн энергии, чтобы защитить птиц или самолеты, которые могут попасть по пути луча.
Энергия от этих космических солнечных панелей не будет ограничиваться облаками, атмосферой или нашим суточным циклом. Кроме того, поскольку солнечная энергия будет впитываться непрерывно, не будет никакого смысла сохранять энергию для последующего использования, а это довольно веская статья в расходах на энергию.
Сторонники этой стратегии в области энергетики утверждают, что у нас есть все необходимые научные данные, чтобы спроектировать и развернуть космические солнечные панели, но ее противники, например Илон Маск, возражают, что первоначальные затраты будут слишком высокими. В 2012 году Маск очень негативно высказался в адрес этой идеи.
С небес на землю
По мере того как продолжают появляться доказательства изменения климата из-за людей, производство энергии обретает новые задачи к рассмотрению, помимо долларов и рублей на ценниках. Эффективный возобновляемый источник энергии с небольшим углеродным следом и практически без отходов выглядит достаточно привлекательным, чтобы им заинтересовались многие небезразличные лица, включая Пола Яффе, космического инженера из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США.
В марте прошлого года Яффе представил свой план по реализации космической солнечной энергии на саммите D3, который устроило Минобороны США. Из 500 представлений именно план Яффе увез домой четыре из семи наград. Яффе представил план и сказал, что может собрать демонстрационную орбитальную энергетическую станцию, которая сможет обеспечить 150 000 домов с орбиты, всего за 10 лет и 10 миллиардов долларов. И добавил, что эти инвестиции окупятся в перспективе.
«Со временем все становится эффективнее. Ветряная и солнечная энергия потребовали десятки лет, чтобы начать конкурировать с углеродными альтернативами. Я вижу такой же потенциал и здесь», говорил Яффе в интервью. «Во многих вещах будущее космической солнечной энергии в меньшей степени зависит от ученых и инженеров, и в большей — от людей, которые выбирают, за что хотят платить».
Яффе не единственный, кто видит перспективу в этой стратегии. Япония и Китай планируют отправить собственные солнечные космические станции в следующие 25-30 лет. В США частная компания Solaren собирает деньги на проектирование и демонстрацию своего варианта. И даже заключила контракт с крупным электроэнергетическим поставщиком PG&E.
Ни один из этих проектов не будет реализован в ближайшие десять лет, а может и в двадцать. Но по мере приближения к 2040 году подобные проекты будут привлекать все больше и больше внимания.