Odamlar koinotdan quyosh energiyasini yig'ishni boshlash arafasida

Kaliforniya texnologiya instituti tadqiqotchilari orbitadan quyosh energiyasini yig‘ish uchun koinotga quyosh panellarini yuborish orqali qayta tiklanadigan energiya manbalari tarixini yaratdi, deb xabar berdi Newsweek 5 yanvar kuni o‘z veb-saytida.

3 yanvar kuni Caltech tadqiqotchilari kosmik quyosh energiyasini namoyish qiluvchi qurilmani (SSPD) muvaffaqiyatli ishga tushirishdi. Bu atmosfera va kunlik tsikldan mustaqil ravishda quyosh energiyasini to'playdigan kosmik kemaning prototipidir. Kosmik kema quyosh energiyasini Yerga qaytarish uchun simsiz uzatishdan foydalanadi.

Erdagi quyosh panellari quyosh nurini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish uchun fotovoltaik effektdan foydalanadi. Bunda fotonlar kremniy fotovoltaik xujayrasiga tegib, elektronlarning atomlardan chiqib ketishiga olib keladi va shu bilan elektr tokini hosil qiladi. Quyosh nurini to'plash va uni issiqlikka aylantirish uchun ko'zgu yoki linzalardan foydalanadigan konsentrlangan quyosh issiqlik (CSP) texnologiyasidan foydalangan holda quyosh nuridan energiya ham olinishi mumkin, natijada turbina generatorlari orqali elektr energiyasiga aylanadigan yuqori haroratli bug 'ishlab chiqariladi.

2021-yilda quyosh energiyasi jahon elektr energiyasi ishlab chiqarishning 4 foizini tashkil qiladi.

Biroq, Yerdagi quyosh energiyasining asosiy kamchiligi shundaki, u faqat kun davomida energiya to'plashi mumkin va elektr energiyasini ishlab chiqarish samaradorligiga fasllar va bulut qoplami ta'sir qiladi. Kosmosda bu muammolardan qochish mumkin.

SSPD uchta komponentdan iborat bo'lib, ularning har biri alohida tajribaga ega bo'ladi. Birinchi eksperiment - bu bir kilometrlik klasterni bo'shatish uchun zarur bo'lgan mexanizmlarni sinovdan o'tkazadigan modulli kosmik kema, 6 fut (1,83 m) kvadrat konstruktsiyani joylashtirishni sinovdan o'tkazuvchi "O'rnashib olinadigan ultra yengil kompozit tajriba" (DOLCE). kosmik kema. Ikkinchi tajriba ALBA bo'lib, u 32 xil turdagi fotovoltaik hujayralardan qaysi biri kosmosda eng samarali ekanligini sinab ko'radi. Yakuniy tajriba - past orbitada quvvat uzatish uchun mikroto'lqinli massiv (MAPLE) bo'lib, u energiyani uzatish uchun mikroto'lqinlardan foydalanishni sinab ko'radi.

Biroq, ushbu rivojlanayotgan texnologiyani ishga tushirish uchun bir qator muhim bosqichlarni bosib o'tish kerak.

Atmosfera tadqiqotlari milliy markazining iqlimshunos olimi va taniqli olim Kevin Trenbert jurnalistlarga shunday dedi: “Menimcha, eng katta qiyinchilik bu vaqt ichida quyosh energiyasini katta yoʻqotishlarsiz yoki boshqa muammolarsiz Yerga qaytarishdir. quyosh nuri ustuni mo'ljallangan hududdan tashqariga tushadi)."

Bu havo yo'q joyda kosmosda muammo bo'lmasligi kerak ", dedi u. Lekin atmosfera atomlari (ionosferadagi zaryadlangan atomlar) va molekulalar ta'sir qilganda tarqalish sodir bo'lishi mumkin."

Trenbertning ta'kidlashicha, eng jiddiy muammolar quyosh nurini o'ziga singdiruvchi va bir oz mahalliy issiqlik hosil qiladigan suv bug'idan kelib chiqishi mumkin. Bu energiya uzatishni va uning samaradorligini zaiflashtiradi.

Yerning baʼzi hududlarida, masalan, subtropiklarda, suv bugʻi kamroq boʻladi va ular qandaydir oyna boʻlishi mumkin”, - deydi u. Lekin men aylanuvchi Yerda bu oynalardan qanday qilib maqsadli va samarali foydalanishni bilmayman. Endi, bu muammoni quyosh energiyasini yomg'ir tomchilari yoki zarrachalar ta'sir qilmasa, atmosfera orqali nisbatan oson uzatiladigan mikroto'lqinli energiyaga aylantirish orqali ma'lum darajada oldini olish mumkin.Yerda mikroto'lqinli minoralar taxminan 10 diapazonda energiya chiqarish uchun ishlatiladi. milya (taxminan 16 kilometr), yuzlab milya emas."

Uning so'zlariga ko'ra, "Katta muammo shundaki, quyosh energiyasi yig'ilishdan ko'ra barcha yo'nalishlarda tarqaladi. Katta antennalar yordamida yaxshiroq yig'ilishga erishish mumkin edi, lekin buning uchun ham katta qabul qiluvchilar kerak bo'ladi".

Ushbu texnologiya ishlayotgani aniqlangan taqdirda ham, ba'zilar uni qabul qilinadi deb o'ylamaydilar.

Avstraliyadagi Sidney universiteti dotsenti va quyosh batareyasi bo'yicha olim Tomas Uayt jurnalistlarga shunday dedi: "Ushbu yondashuv sayyoradagi fotovoltaik quvvat bilan qanday raqobatlashishini tasavvur qilish qiyin, hatto saqlash narxi ham hisobga olinsa ham. 24-soatlik ta'minotni taqdim eting."

Uning so'zlariga ko'ra, "Kelajakda texnologiya rivojlanishi uchun juda optimistik stsenariylar mavjud bo'lsa-da, (Yevropa kosmik agentligi tomonidan buyurtma qilingan yaqinda o'tkazilgan xarajat-foyda tahlili) uning potentsial darajadagi elektr energiyasi (LCOE) narxi 3,8 dan 10,6 evro sentgacha bo'lishini ko'rsatmoqda. 2045 yilga kelib kVt/soat. Sayyoradagi PV uchun joriy LCOE allaqachon bir kVt/soat uchun 3 yevro sentni tashkil etadi va yildan-yilga pasayib bormoqda, shuning uchun u 2045 yilga kelib bu narxdan ancha past bo'ladi. Energiyani saqlash narxi ham tez pasayib bormoqda."

Agar kosmik quyosh xujayralari muvaffaqiyatli bo'lsa, Uaytning aytishicha, ular allaqachon yaxshi tushunilgan va elektr energiyasini ishlab chiqarishning eng arzon usullaridan biri sifatida isbotlangan va xarajatlarni kamaytirish uchun juda bashorat qilinadigan yo'lda bo'lgan mavjud texnologiyalar bilan raqobatlashishi kerak.