Güneş enerjisini uzaydan Dünya'ya aktarma çabaları

Araştırmacılar uzayda güneş enerjisi üretmek ve bunu kablosuz olarak Dünya'ya iletmek için deneyler yürütüyorlar.

İngiliz tasarımı CASSIOPeiA güneş enerjisi uydusunun simülasyonu. Fotoğraf: Space Solar — İngiliz tasarımı CASSIOPeiA güneş enerjisi uydusunun simülasyonu. Fotoğraf: *Space Solar*

CNN'e göre, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde (Caltech) elektrik mühendisliği profesörü olan Ali Hajimiri, on yıldır güneş hücrelerini uzaya fırlatıp enerjiyi Dünya'ya geri göndermenin yollarını araştırıyor. Bu yıl, Hajimiri ve meslektaşları uzayda güneş enerjisi üretimini gerçeğe dönüştürme yolunda bir adım daha attılar. Ocak 2023'te, esnek ve ultra hafif bir vericiyle donatılmış 30 santimetre uzunluğunda bir prototip olan Maple'ı fırlattılar. Amaçları, Güneş'ten enerji toplayıp bunu kablosuz olarak uzaya iletmek. Ekibin topladığı elektrik miktarı, iki LED ampulü yakmaya yetecek kadar.

Araştırmacıların asıl amacı ise, Maple'ın Dünya'ya enerji gönderip gönderemeyeceğini görmekti. Ekip, Mayıs 2023'te neler olacağını görmek için bir deney yapmaya karar verdi. Kaliforniya, Pasadena'daki Caltech kampüsündeki bir çatı katında, Hajimiri ve diğer birkaç bilim insanı Maple'ın sinyalini yakalayabildi. Tespit ettikleri enerji, kullanışlı olamayacak kadar küçüktü, ancak uzaydan kablosuz olarak elektrik iletmede başarılı oldular.

Uzayda güneş enerjisi üretmek çok karmaşık bir fikir değil. İnsanlar uzayda Güneş'in muazzam enerjisinden yararlanabilirler. Güneş, kötü hava koşullarından, bulut örtüsünden, gecenin vaktinden veya mevsimlerden etkilenmeyen, sürekli mevcut bir elektrik kaynağıdır. Bunu yapmak için birçok farklı fikir var, ancak yöntem şu şekilde işliyor: Çapları 1,6 km'den büyük güneş enerjili uydular yüksek irtifa yörüngelerine fırlatılır. Yapının devasa boyutları nedeniyle, uzayda otonom robotlar tarafından birleştirilen Lego parçaları gibi yüz binlerce küçük, seri üretim modülden oluşurlar.

Uydunun güneş panelleri güneş enerjisini toplayacak, mikrodalgalara dönüştürecek ve çok büyük bir sinyal vericisi aracılığıyla kablosuz olarak Dünya'ya iletecek. Bu sinyal vericisi, yeryüzündeki belirli bir noktaya yüksek hassasiyetle iletilebilecek. Mikrodalgalar, bulutları ve kötü hava koşullarını kolayca aşarak Dünya'daki alıcı antene ulaşabiliyor. Mikrodalgalar daha sonra tekrar elektriğe dönüştürülerek şebekeye aktarılıyor.

Alıcı antenler yaklaşık 6 kilometre çapındadır ve karada veya açık denizde inşa edilebilir. Şebeke yapısı neredeyse şeffaf olduğundan, altındaki arazi güneş panelleri, çiftlikler veya diğer faaliyetler için kullanılabilir. Uzaydaki tek bir güneş enerjisi toplayıcı uydu, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki iki orta ölçekli nükleer santrale eşdeğer 2 gigawatt elektrik sağlayabilir.

Teknolojinin önündeki en büyük engel, enerji santrallerini yörüngeye yerleştirmenin yüksek maliyetiydi. Son on yılda, SpaceX ve Blue Origin gibi şirketlerin yeniden kullanılabilir roketler geliştirmeye başlamasıyla bu durum değişmeye başladı. Fırlatma maliyetleri artık kilogram başına yaklaşık 1.500 dolar civarında, bu da 1980'lerin başındaki uzay mekiği dönemine göre yaklaşık 30 kat daha düşük.

Bu fikrin savunucuları, uzay tabanlı güneş enerjisinin, büyük enerji ihtiyaçları olan ancak altyapı eksikliği çeken gelişmiş ülkelere enerji sağlayabileceğini söylüyor. Ayrıca, her yıl aylarca tamamen karanlıkta kalan birçok ücra Arktik kasabasına ve köyüne hizmet verebilir ve doğal afetler veya çatışmalar nedeniyle elektrik kesintisi yaşayan topluluklara yardımcı olabilir.

Konsept ile ticarileştirme arasında hâlâ uzun bir yol olsa da, dünya genelindeki hükümetler ve şirketler, uzay güneş enerjisinin artan temiz elektrik talebini karşılayabileceğine ve iklim kriziyle mücadeleye yardımcı olabileceğine inanıyor. ABD'de Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı, 2025 yılında Arachne adlı küçük bir deneysel araç fırlatmayı planlıyor. ABD Deniz Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı, Mayıs 2020'de yörünge test aracında bir modül fırlatarak güneş enerjisi üretim donanımını uzay koşullarında test etmeyi hedefliyor. Çin Uzay Teknolojisi Akademisi, 2028'de alçak yörüngeye, 2030'da ise yüksek yörüngeye bir güneş pili uydusu fırlatmayı hedefliyor.

Birleşik Krallık hükümeti bağımsız bir çalışma yürüttü ve 2 gigawatt güç üretebilen 1,7 km uzunluğunda bir uydu olan CASSIOPeiA gibi tasarımlarla uzayda güneş enerjisi üretiminin teknik olarak mümkün olduğu sonucuna vardı. Avrupa Birliği de uzayda güneş enerjisinin teknik uygulanabilirliğini belirlemek için Solaris programını geliştiriyor.

Hajimiri ve ekibi, Kaliforniya'da son altı ayı, yeni nesil tasarımlar hakkında veri toplamak için prototiplerin stres testlerine harcadı. Hajimiri'nin nihai hedefi, milyarlarca bileşenin mükemmel bir senkronizasyonla çalışarak enerjiyi ihtiyaç duyulan yere ulaştırdığı, uzayda taşınabilen, fırlatılabilen ve açılabilen bir dizi esnek ve hafif yelken üretmek.

An Khang ( CNN'e göre)

[reklam_2]
Kaynak bağlantısı