បច្ចេកវិទ្យាបញ្ជូនថាមពលព្រះអាទិត្យពីលំហ មកផែនដី

ទោះបីជាមានការប្រឈមជាច្រើនក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យានៃការបង្កើតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនៅក្នុងលំហ និងបញ្ជូនវាត្រឡប់ទៅផែនដីវិញតាមរយៈមីក្រូវ៉េវ អាចជួយមនុស្សឱ្យរួចផុតពីការពឹងផ្អែកលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលបាន។

ការក្លែងធ្វើប្រព័ន្ធផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យអវកាស SPS-ALPHA ។ រូបថត៖ ណាសា — ការក្លែងធ្វើប្រព័ន្ធផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យអវកាស SPS-ALPHA ។ រូបថត៖ *ណាសា*

គំនិតនៃថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលមានមូលដ្ឋានលើលំហ (SBSP) ដែលប្រើផ្កាយរណបដើម្បីប្រមូលថាមពលពីព្រះអាទិត្យ ហើយបញ្ជូនវាត្រឡប់ទៅទទួលពិន្ទុនៅលើផែនដីវិញ បានកើតឡើងតាំងពីចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 មកម្ល៉េះ នេះបើយោងតាម Science Alert ។ ទោះបីជាមានសក្ដានុពលដ៏ធំក៏ដោយ គំនិតនេះមិនទទួលបានការចាប់អារម្មណ៍ច្រើនទេ ដោយសារការចំណាយ និងឧបសគ្គផ្នែកបច្ចេកវិទ្យា។ ប្រសិនបើបញ្ហាអាចត្រូវបានដោះស្រាយ SBSP អាចក្លាយជាផ្នែកមួយដ៏សំខាន់ក្នុងការជួយ ពិភពលោក ផ្លាស់ប្តូរពីឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលទៅជាថាមពលបៃតង។

មនុស្សបានទាញយកថាមពលពីព្រះអាទិត្យជាយូរមកហើយ តាមរយៈបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើនដូចជា photovoltaics (PV) និងកំដៅព្រះអាទិត្យ (STE)។ ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យក៏ត្រូវបានប្រមូលផលដោយប្រយោលផងដែរ ដូចជាថាមពលខ្យល់ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយកំដៅមិនស្មើគ្នានៃបរិយាកាសដោយព្រះអាទិត្យ។ ប៉ុន្តែទម្រង់នៃការផលិតថាមពលបៃតងទាំងនេះមានដែនកំណត់។ ពួកវាកាន់កាប់ផ្ទៃដីធំ ហើយត្រូវបានកំណត់ដោយពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងខ្យល់។ ជាឧទាហរណ៍ កសិដ្ឋានថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យមិនអាចប្រមូលថាមពលនៅពេលយប់ ហើយប្រមូលបានតិចក្នុងរដូវរងា ឬថ្ងៃមានពពក។

នៅលើគន្លង PV មិនត្រូវបានកំណត់នៅពេលយប់ទេ។ ផ្កាយរណបមួយនៅក្នុងគន្លងភូមិសាស្ត្រ (GEO) ដែលជាគន្លងរាងជារង្វង់ដែលមានចម្ងាយ 36,000 គីឡូម៉ែត្រពីលើផែនដី ត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងព្រះអាទិត្យច្រើនជាង 99% នៃឆ្នាំ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យវាផលិតថាមពលបៃតង 24/7 ។ GEO គឺល្អសម្រាប់ការបញ្ជូនថាមពលពីយានអវកាសទៅកាន់អ្នកទទួល ឬស្ថានីយ៍ដី ពីព្រោះផ្កាយរណបនៅតែស្ថិតនៅកន្លែងដដែលទាក់ទងនឹងផែនដី។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបាននិយាយថា ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលអាចរកបានពី GEO គឺធំជាងតម្រូវការអគ្គិសនីសកលដែលបានប៉ាន់ស្មានរបស់មនុស្សជាតិក្នុងឆ្នាំ 2050 ដល់ទៅ 100 ដង។

ការបញ្ជូនថាមពលដែលប្រមូលបានក្នុងលំហទៅដីទាមទារការបញ្ជូនឥតខ្សែ។ ការប្រើប្រាស់មីក្រូវ៉េវដើម្បីបញ្ជូនថាមពលកាត់បន្ថយការបាត់បង់បរិយាកាស ទោះបីជាមេឃមានពពកក៏ដោយ។ កាំរស្មីមីក្រូវ៉េវដែលបញ្ជូនដោយផ្កាយរណបគឺផ្តោតលើស្ថានីយ៍ដីដែលអង់តែនបំលែងរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទៅជាអគ្គិសនី។ ស្ថានីយ៍ដីត្រូវតែមានអង្កត់ផ្ចិត 5 គីឡូម៉ែត្រ ឬធំជាងនេះនៅរយៈទទឹងខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះនៅតែជាដីតិចជាងតម្រូវការសម្រាប់ផលិតអគ្គិសនីក្នុងបរិមាណដូចគ្នាជាមួយនឹងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឬថាមពលខ្យល់។

អ្នកស្រាវជ្រាវបានស្នើការរចនា SBSP ជាច្រើនចាប់តាំងពីលោក Peter Glaser បានស្នើគំនិតនេះជាលើកដំបូងនៅក្នុងឆ្នាំ 1968។ នៅក្នុង SBSP ថាមពលត្រូវបានបំប្លែងជាច្រើនដង (ពន្លឺ - អគ្គិសនី - មីក្រូវ៉េវ - អគ្គិសនី) ហើយមួយចំនួនត្រូវបានបាត់បង់ដូចជាកំដៅ។ ដើម្បីដាក់ 2 ជីហ្គាវ៉ាត់ (GW) នៅលើបណ្តាញផ្កាយរណបនឹងត្រូវការប្រមូលប្រហែល 10 GW ។

ការរចនាថ្មីៗនេះហៅថា CASSIOPeiA ពាក់ព័ន្ធនឹងកញ្ចក់ឆ្លុះដែលអាចលៃតម្រូវបាន 2 គីឡូម៉ែត្រ។ ពួកវាឆ្លុះបញ្ចាំងពីពន្លឺព្រះអាទិត្យទៅលើកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យជាបន្តបន្ទាប់។ ប្រព័ន្ធម៉ាស៊ីនភ្លើងដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 1,700 ម អាចត្រូវបានតម្រង់ទៅស្ថានីយដី។ ផ្កាយរណបនេះត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានថាមានទម្ងន់ 2,000 តោន។

ការរចនាផ្សេងទៀតដែលហៅថា SPS-ALPHA ខុសពី CASSIOPeiA ដែលឧបករណ៍ប្រមូលពន្លឺព្រះអាទិត្យគឺជារចនាសម្ព័ន្ធដ៏ធំមួយដែលបង្កើតឡើងដោយឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងម៉ូឌុលតូចៗជាច្រើនដែលហៅថា heliostats ដែលនីមួយៗអាចផ្លាស់ទីដោយឯករាជ្យ។ ពួកវាត្រូវបានផលិតយ៉ាងច្រើនដើម្បីកាត់បន្ថយការចំណាយ។

នៅឆ្នាំ 2023 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ នៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាកាលីហ្វ័រញ៉ាបានបើកដំណើរការ MAPLE ដែលជាការពិសោធន៍ផ្កាយរណបខ្នាតតូចដែលបញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនីក្នុងបរិមាណតិចតួចត្រឡប់ទៅវិទ្យាស្ថានវិញ។ MAPLE បានបង្ហាញថា បច្ចេកវិទ្យានេះអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនីមកផែនដីវិញ។

ទីភ្នាក់ងារអវកាសអឺរ៉ុបបច្ចុប្បន្នកំពុងវាយតម្លៃលទ្ធភាពនៃ SBSP ជាមួយនឹងគំនិតផ្តួចផ្តើម SOLARIS របស់ខ្លួនជាមួយនឹងផែនការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាពេញលេញនៅឆ្នាំ 2025។ ប្រទេសផ្សេងទៀតក៏បានប្រកាសកាលពីពេលថ្មីៗនេះផងដែរអំពីផែនការបញ្ជូនថាមពលអគ្គិសនីមកផែនដីនៅឆ្នាំ 2025 ហើយផ្លាស់ប្តូរទៅប្រព័ន្ធធំជាងក្នុងរយៈពេលពីរទសវត្សរ៍។

គុណវិបត្តិចម្បងចំពោះ SBSP គឺបរិមាណដ៏ច្រើនដែលតម្រូវឱ្យបាញ់បង្ហោះទៅក្នុងលំហ និងតម្លៃក្នុងមួយគីឡូក្រាម។ ក្រុមហ៊ុនដូចជា SpaceX និង Blue Origin កំពុងអភិវឌ្ឍយានជំនិះបាញ់បង្ហោះធុនធ្ងន់ ដែលផ្តោតលើការប្រើប្រាស់ឡើងវិញនូវធាតុផ្សំជាច្រើនរបស់យានបន្ទាប់ពីការហោះហើរ។ នេះអាចកាត់បន្ថយការចំណាយលើការបាញ់បង្ហោះបាន 90%។ ទោះបីជាយាន Starship របស់ SpaceX ដែលអាចបាញ់បង្ហោះទំនិញបាន 150 តោនទៅកាន់គន្លងផែនដីទាបក៏ដោយ ក៏ផ្កាយរណប SBSP នឹងនៅតែត្រូវការបាញ់បង្ហោះរាប់រយដង។ សមាសធាតុមួយចំនួនត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីធ្វើមាត្រដ្ឋាន និងអាចបោះពុម្ពជា 3D ក្នុងលំហ។

បេសកកម្មរបស់ SBSP នឹងមានការប្រកួតប្រជែង និងទាមទារការវាយតម្លៃហានិភ័យពេញលេញ។ ខណៈពេលដែលអគ្គិសនីដែលផលិតនឹងមានពណ៌បៃតងទាំងស្រុង ផលប៉ះពាល់នៃការបំពុលនៃការបាញ់បង្ហោះរាប់រយគឺពិបាកក្នុងការទស្សន៍ទាយ។ លើសពីនេះ ការគ្រប់គ្រងរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ធំបែបនេះនៅក្នុងលំហនឹងត្រូវការប្រេងឥន្ធនៈច្រើន ដែលបង្ខំឱ្យវិស្វករធ្វើការជាមួយសារធាតុគីមីពុល។ កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យនឹងទទួលរងនូវការរិចរិល ដោយប្រសិទ្ធភាពរបស់វាថយចុះតាមពេលវេលា ពី 1 ទៅ 10 ភាគរយក្នុងមួយឆ្នាំ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការថែទាំ និងការបញ្ចូលប្រេងអាចពន្យារអាយុជីវិតរបស់ផ្កាយរណប។ ធ្នឹមមីក្រូវ៉េវដែលមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទៅដល់ដីអាចបំផ្លាញអ្វីៗទាំងអស់នៅក្នុងផ្លូវរបស់វា។ សម្រាប់ហេតុផលសុវត្ថិភាព ដង់ស៊ីតេថាមពលនៃធ្នឹមមីក្រូវ៉េវត្រូវតែមានកម្រិត។

អានខង (យោងតាម ការជូនដំណឹងវិទ្យាសាស្ត្រ )

ប្រភពតំណ