วางแผนผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

บริษัท Virtus Solis ของสหรัฐฯ วางแผนที่จะใช้จรวด Starship เพื่อปล่อยแผงโซลาร์เซลล์ขนาดกว้าง 1 กิโลเมตร ซึ่งจะช่วยผลิตและส่งไฟฟ้าในอวกาศ

การจำลองระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ในวงโคจรของ Virtus Solis ภาพโดย: Virtus Solis

Virtus Solis บริษัทสตาร์ทอัพที่มีฐานอยู่ในมิชิแกนซึ่งก่อตั้งโดย John Bucknell อดีตวิศวกรจรวดของ SpaceX ได้เปิดตัวแนวคิดในการส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศที่งาน International Space Energy Conference ในกรุงลอนดอนเมื่อกลางเดือนเมษายน Space รายงานเมื่อวันที่ 30 เมษายน จรวด Starship ของ SpaceX จะเปลี่ยนโฉมการแข่งขันในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ โดยทำให้โรงไฟฟ้าโคจรรอบโลกมีราคาถูกกว่าวิธีการอื่นๆ บนพื้นโลกหลายๆ วิธี ตามที่ Virtus Solis กล่าว

ต้นทุนของการส่งดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศลดลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องมาจากการถือกำเนิดของจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งริเริ่มโดย SpaceX ปัจจุบันบริษัทคิดค่าบริการต่ำกว่า 3,000 ดอลลาร์ต่อสินค้า 1 กิโลกรัม แต่ยังคงสูงเกินไปสำหรับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศ ซึ่งต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่กว่าสถานีอวกาศนานาชาติ

SpaceX สัญญาว่าเมื่อจรวด Starship ทำงานได้เต็มรูปแบบ ค่าใช้จ่ายในการส่งดาวเทียมสู่อวกาศจะลดลงเหลือ 10 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม แม้ว่าการประมาณการดังกล่าวอาจดูมองโลกในแง่ดีเกินไปเล็กน้อย แต่ Bucknell กล่าวว่าเมื่อค่าใช้จ่ายในการส่งดาวเทียมสู่วงโคจรต่ำของโลกลดลงต่ำกว่า 200 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม พลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศจะมีราคาถูกกว่าไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือโรงไฟฟ้าถ่านหินและก๊าซธรรมชาติบนพื้นดิน

ปัจจุบันแผงโซลาร์เซลล์ให้พลังงานไฟฟ้าที่ถูกที่สุดในโลก โดยมีราคาต่ำกว่า 30 เหรียญสหรัฐต่อเมกะวัตต์ชั่วโมง แต่ดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสงในเวลากลางคืน ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานจึงพยายามหาวิธีทดแทนพลังงานที่สูญเสียไปด้วยแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ จนถึงปัจจุบัน พลังงานนิวเคลียร์ ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติเป็นพลังงานสำรองที่ตอบสนองความต้องการในตอนกลางคืนหรือในช่วงที่มีสภาพอากาศเลวร้าย แต่โรงไฟฟ้าถ่านหินอาจส่งผลกระทบต่อเป้าหมายในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโลก และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็มีราคาแพงกว่ามาก

“พลังงานนิวเคลียร์มีต้นทุน 150 ถึง 200 เหรียญสหรัฐต่อเมกะวัตต์ชั่วโมง ระบบของเราสามารถลดต้นทุนลงเหลือประมาณ 30 เหรียญสหรัฐต่อเมกะวัตต์ชั่วโมงได้เมื่อนำไปใช้ในระดับขนาดใหญ่” บั๊กเนลล์กล่าว

Virtus Solis ต้องการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ขนาดยักษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 กิโลเมตร ซึ่งสามารถประกอบขึ้นในวงโคจรได้ด้วยหุ่นยนต์จากโมดูลที่มีความกว้างถึง 1.6 เมตร โมดูลดังกล่าวจำนวนหลายร้อยแผงสามารถขนส่งโดยจรวด Starship เข้าสู่วงโคจร Molniya ซึ่งเป็นวงโคจรรูปวงรี โดยมีจุดที่อยู่ใกล้ที่สุดอยู่ที่ 800 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก และจุดที่ไกลที่สุดอยู่ที่ 35,000 กิโลเมตร

ดาวเทียมที่โคจรอยู่ในวงโคจรใช้เวลา 12 ชั่วโมงในการโคจรรอบโลกหนึ่งรอบ แต่เนื่องจากลักษณะของวงโคจรนี้ ยานอวกาศจึงสามารถอยู่ในพื้นที่ห่างไกลได้นานกว่า 11 ชั่วโมง ดังนั้น ดาวเทียม 2 ดวงขึ้นไปจึงทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานถาวรให้กับพื้นที่นั้นๆ ระบบแผงโซลาร์เซลล์ 16 แผงจะครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของโลก โดยส่งพลังงานในรูปของคลื่นไมโครเวฟไปยังเสาอากาศรับสัญญาณขนาดยักษ์บนพื้นดิน

Bucknell กล่าวว่าขณะนี้บริษัทกำลังดำเนินการปรับปรุงประสิทธิภาพของการส่งพลังงานแบบไร้สาย ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศ ระบบปัจจุบันมีประสิทธิภาพประมาณ 5% แต่ประสิทธิภาพจะต้องเพิ่มขึ้นเป็น 20% จึงจะสามารถใช้งานได้จริง ในเดือนกุมภาพันธ์ Virtus Solis ได้ประกาศแผนการเปิดตัวดาวเทียมส่งพลังงานในปี 2027 เพื่อทดสอบการประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ในอวกาศและส่งพลังงานมากกว่า 1 กิโลวัตต์กลับมายังโลก บริษัทหวังว่าจะสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระดับเมกะวัตต์เชิงพาณิชย์ได้ภายในปี 2030

อันคัง (ตาม สเปซ )

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