Plan för att producera solenergi i rymden

Det amerikanska företaget Virtus Solis planerar att använda sin Starship-raket för att skjuta upp en kilometerbred solpanel som ska generera och överföra elektricitet i rymden.

Simulering av Virtus Solis orbitala solenergisystem. Foto: Virtus Solis

Virtus Solis, en startup baserad i Michigan som grundades av den tidigare SpaceX-raketingenjören John Bucknell, introducerade idén att överföra solenergi från rymden vid den internationella rymdenergikonferensen i London i mitten av april, rapporterade Space den 30 april. SpaceX:s Starship-raket kommer att förändra kapplöpningen om att producera solenergi i rymden, vilket gör orbitala kraftverk billigare än många jordbaserade metoder, enligt Virtus Solis.

Kostnaden för att skjuta upp satelliter i rymden har sjunkit kraftigt de senaste åren tack vare tillkomsten av återanvändbara raketer som SpaceX banade väg för. Företaget tar nu mindre än 3 000 dollar per kilogram last, men det är fortfarande för högt för att generera solenergi i rymden, vilket kräver gigantiska solpaneler som är större än den internationella rymdstationen.

SpaceX lovar att när Starship-raketen är fullt operativ kommer kostnaden för att skjuta upp satelliter i rymden att sjunka till 10 dollar per kilogram. Även om den uppskattningen kan vara lite optimistisk, säger Bucknell att när kostnaden för att skjuta upp till låg omloppsbana runt jorden sjunker under 200 dollar per kilogram kommer solenergi i rymden att bli billigare än el från kärnkraftverk eller kol- och naturgaskraftverk på marken.

Solpaneler ger den billigaste elen på jorden idag, till mindre än 30 dollar per megawattimme. Men solen skiner inte på natten, och energiexperter kämpar för att hitta sätt att kompensera för förlusten av energi med andra förnybara energikällor. Kärnkraft, kol och gas har hittills varit reservkrafter för att möta efterfrågan efter mörkrets inbrott eller vid dåligt väder. Men kolkraftverk skulle äventyra världens utsläppsmål, och kärnkraftverk är mycket dyrare.

"Kärnkraft kostar 150 till 200 dollar per megawattimme. Vårt system skulle kunna sänka kostnaden till cirka 30 dollar per megawattimme när det tillämpas i stor skala", sa Bucknell.

Virtus Solis vill bygga gigantiska solpaneler, en kilometer breda, som robotar kan montera i omloppsbana från moduler som är 1,6 meter breda. Hundratals sådana moduler skulle kunna transporteras av en Starship-raket in i omloppsbana runt Molniya, en elliptisk omloppsbana med den närmaste punkten 800 kilometer över jorden och den längsta punkten 35 000 kilometer.

En enskild satellit i omloppsbana tar 12 timmar att fullborda ett varv runt planeten. Men på grund av omloppsbanan kan rymdfarkosten stanna kvar i mer än 11 ​​timmar i de mest avlägsna områdena. Så kluster av två eller fler satelliter skulle utgöra en permanent basstation för en region. Ett system med 16 solceller skulle täcka hela världen och överföra energi i form av mikrovågor till en gigantisk mottagarantenn på marken.

Bucknell sa att företaget nu försöker förbättra effektiviteten i trådlös kraftöverföring, ett stort hinder för rymdbaserad solenergiproduktion. Nuvarande system är cirka 5 % effektiva, men för praktisk användning måste effektiviteten öka till 20 %. I februari tillkännagav Virtus Solis planer på att skjuta upp en kraftöverföringssatellit 2027 för att testa solcellsmontering i rymden och överföra mer än en kilowatt kraft tillbaka till jorden. Företaget hoppas kunna bygga ett kommersiellt solkraftverk på megawattnivå senast 2030.

An Khang (enligt rymden )

Källa: https://vnexpress.net/ke-hoach-san-xuat-dien-mat-troi-trong-vu-tru-4740663.html