ญี่ปุ่นตั้งเป้ารวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศภายใน 2 ปีข้างหน้า

Nhật Bản muốn thu điện mặt trời từ không gian trong 2 năm tới - Ảnh 1. — ญี่ปุ่นกำลังแข่งขันกับประเทศอื่นๆ ในการส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศ

ตามที่ Nikkei Asia ระบุว่า พลังงานแสงอาทิตย์ (หรือโฟโตวอลตาอิก, โฟโตวอลตาอิก) ที่ผลิตในอวกาศเป็นแนวคิดที่เสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันในปี พ.ศ. 2511 โดยพื้นฐานแล้ว คือการส่งแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นสู่อวกาศเพื่อผลิตไฟฟ้าที่ระดับความสูง 36,000 กิโลเมตร

พลังงานแสงจะถูกแปลงเป็นคลื่นไมโครเวฟ ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดเดียวกับที่ใช้ในเตาไมโครเวฟ และส่งผ่านลงไปยังสถานีรับสัญญาณบนพื้นดินเพื่อแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า คลื่นไมโครเวฟเหล่านี้สามารถทะลุผ่านเมฆ ก่อให้เกิดพลังงานไฟฟ้าที่สม่ำเสมอไม่ว่าจะในเวลาใดของวันหรือสภาพอากาศก็ตาม

ในญี่ปุ่น ทีมวิจัยที่นำโดยอดีตอธิการบดีมหาวิทยาลัยเกียวโต ฮิโรชิ มัตสึโมโตะ เป็นผู้นำการวิจัยนี้ ในช่วงทศวรรษ 1980 ทีมนี้เป็นทีมแรกของโลก ที่ประสบความสำเร็จในการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านไมโครเวฟในอวกาศ

การวิจัยยังคงดำเนินต่อไปหลังจากที่ศาสตราจารย์นาโอกิ ชิโนฮาระ จากมหาวิทยาลัยเกียวโต เข้ารับตำแหน่ง และในปี 2009 ทีมวิจัยได้ใช้ยานอวกาศส่งพลังงานจากระดับความสูง 30 เมตรเหนือพื้นดินไปยังโทรศัพท์มือถือ ทีมวิจัยกำลังพัฒนาเทคโนโลยีหลักเพื่อส่งพลังงานแบบไร้สาย

โครงการความร่วมมือระหว่างภาคธุรกิจ รัฐบาล และภาคการศึกษา นำโดยกระทรวง เศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรมของญี่ปุ่น ได้เปิดตัวในปี 2552 โดยมีนายชิโนฮาระเป็นหัวหน้าคณะกรรมการด้านเทคโนโลยีของโครงการ

โครงการนี้ประสบความสำเร็จในการทดลองส่งกำลังไมโครเวฟในแนวนอนในปี พ.ศ. 2558 และในแนวตั้งในปี พ.ศ. 2561 โดยทั้งสองกรณีมีระยะห่าง 50 เมตร ในอนาคตจะมีการทดสอบการส่งกำลังในแนวตั้งที่ระยะห่าง 1-5 กิโลเมตร

“หากเราสามารถแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีของเรานั้นล้ำหน้ากว่าส่วนอื่นๆ ของโลกได้ ก็จะกลายมาเป็นข้อต่อรองใน การสำรวจ อวกาศกับประเทศอื่นๆ เช่นกัน” ศาสตราจารย์ชิโนฮาระกล่าวกับ Nikkei Asia

กลุ่มวางแผนที่จะทำการทดสอบในช่วงปีงบประมาณ 2568 เพื่อดูว่าพวกเขาสามารถส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศมายังพื้นดินได้หรือไม่ ดาวเทียมขนาดเล็กจะถูกใช้ส่งพลังงานไปยังสถานีรับที่อยู่ห่างออกไปหลายร้อยกิโลเมตร

คู่แข่งก็กำลังมุ่งหน้าสู่เชิงพาณิชย์เช่นกัน ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศสหรัฐฯ และสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียต่างก็กำลังดำเนินโครงการขนาดใหญ่ ขณะเดียวกัน มหาวิทยาลัยฉงชิ่งกำลังพัฒนาเทคโนโลยีนี้ในประเทศจีน และองค์การอวกาศยุโรปกำลังดำเนินการตามแผนของตนเอง

วิกฤตการณ์พลังงานมักนำไปสู่ความสนใจในพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศที่เพิ่มมากขึ้น นาซาและกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ได้ศึกษาแนวคิดนี้ในช่วง "วิกฤตการณ์น้ำมัน" ในช่วงทศวรรษ 1970 แม้ว่างานวิจัยจะสูญเสียแรงผลักดันไปเมื่อบรรยากาศของวิกฤตเริ่มจางหายไป นาซาได้กลับมาดำเนินการอีกครั้งราวปี 2000 เมื่อพิธีสารเกียวโตสร้างความตระหนักรู้เกี่ยวกับปัญหาสิ่งแวดล้อมทั่วโลก องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (Japan Aerospace Exploration Agency) ก็เข้ามามีส่วนร่วมด้วยเช่นกัน

พลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศได้รับความสนใจอีกครั้งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากรัฐบาลและธุรกิจหลายแห่งตั้งเป้าที่จะปล่อยมลพิษสุทธิเป็นศูนย์

แต่ต้นทุนยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญ การผลิตไฟฟ้าประมาณ 1 กิกะวัตต์ ซึ่งเทียบเท่ากับพลังงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในอวกาศโดยใช้แสงอาทิตย์ จำเป็นต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดพื้นที่ด้านละ 2 กิโลเมตร แม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ก็อาจมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 7.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

ลิงค์ที่มา