مطالعهای تازه نشان میدهد که استفاده از پنلهای خورشیدی فضایی (SBSP) میتواند تا سال ۲۰۵۰، نیاز اروپا به منابع انرژی تجدیدپذیر زمینی را تا ۸۰ درصد کاهش دهد.
به گزارش گاردین، محققان با شبیهسازی دقیق شبکه برق اروپا دریافتند که استفاده از سیستم پنلهای خورشیدی فضایی (SBSP)، که توسط ناسا طراحی شده، میتواند هزینه کل سیستم برق اروپا را تا ۱۵ درصد کاهش دهد. همچنین، این فناوری نیاز به باتریها را نیز بیش از دو سوم کمتر میکند. این پژوهش که به سرپرستی محققان کالج کینگز لندن انجام شده، اولین مطالعهای است که تأثیر بالقوه انرژی خورشیدی فضایی بر اروپا را ارزیابی میکند.
پنلهای خورشیدی فضایی از طراحی هلیوستات بهره میبرند. در این سیستم خورشیدی، با استفاده از بازتابندههای آینهمانند، نور خورشید در مدار جمعآوری شده و سپس به ایستگاههای زمینی منتقل میشود. سپس این نور به برق تبدیل شده و وارد شبکه انرژی میشود.
پنلهای خورشیدی فضایی میتوانند در مدار زمین پیوسته انرژی تولید کنند
در این پژوهش، شبکه برق ۳۳ کشور اروپایی از لحاظ تقاضا، تولید و ذخیرهسازی شبیهسازی شد تا کمهزینهترین گزینه برای تأمین نیازهای برق اروپا شناسایی شود. محققان مفهوم انرژی خورشیدی فضایی (SBSP) را براساس پیشبینیهای ناسا درباره ظرفیت بالقوه این فناوری در مدل خود گنجاندند و نتایج نشان داد که این فناوری میتواند جایگزین حداکثر ۸۰ درصد از انرژیهای تجدیدپذیر زمینی اروپا شود.
به گفته محققان، انرژیهای تجدیدپذیر زمینی نامنظم و وابسته به شرایط جوی هستند و این امر تأمین پایدار انرژی را دشوار میسازد و هزینههای گوناگونی بههمراه دارد. درمقابل، پنلهای خورشیدی فضایی میتوانند بهعنوان منبع متمرکز جایگزین با توانِ در مقیاس گیگاوات، در بالای جو زمین بهصورت پیوسته انرژی تولید کنند.
البته محققان میگویند مدلسازی انجامشده تأثیر چالشهای خاص فضایی مانند تراکم مداری، اختلال در انتقال انرژی یا نوسان در فرایند پرتوافکنی را در نظر نگرفته است. این عوامل میتوانند بر قابلیت اطمینان و عملکرد سیستم خورشیدی فضایی (SBSP) تأثیر بگذارند.
بااینحال، دستیابی به صرفه اقتصادی این فناوری پیش از سال ۲۰۵۰ بعید به نظر میرسد، زیرا ساخت، پرتاب و نگهداری چنین سیستمی هزینههای زیادی دارد؛ مگر اینکه پیشرفتهای فناورانه در آینده بتواند این هزینهها را بهطور چشمگیری کاهش دهد.
دکتر «وی هه»، دانشیار ارشد در دانشکده مهندسی کالج کینگز لندن و نویسنده اصلی این مطالعه، دراینباره گفت: «برخی ریسکها وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرند. برای مثال، اگر ماهوارهای در فضا تعداد بسیار زیادی پنل خورشیدی داشته باشد، احتمال بروز برخورد یا آسیب ناشی از زبالههای فضایی افزایش مییابد یا خیر.»
SBSP میتواند به هدف انتشار صفر خالص کربن کمک کند
با وجود این ریسکها، دکتر وی هه معتقد است که این پژوهش نشان میدهد سیستم خورشیدی فضایی (SBSP) میتواند به کشورها در دستیابی به هدف انتشار صفر خالص کربن کمک کند: «جایگزینی سوختهای فسیلی با انرژیهای تجدیدپذیر مهمترین اقدامی است که انسانها انجام میدهند. انرژی خورشیدی فضایی یک فناوری بالقوه است که میتواند برق خورشیدی پایدار را بهعنوان یک منبع تجدیدپذیر فراهم کند.»
وی افزود ژاپن درحال توسعه SBSP است و این فناوری را در استراتژی فضایی و اهداف انتشار صفر خالص خود ادغام میکند. مطالعه پیشنهاد میکند که اروپا میتواند مسیر مشابهی را دنبال کند. نویسندگان معتقدند اروپا میتواند از همکاریهای چندملیتی برای توسعه و بهرهبرداری از زیرساختهای SBSP استفاده کند. این رویکرد میتواند راهحلی در مقیاس قارهای ایجاد کند و عرضه برق پایدار از منابع تجدیدپذیر را تضمین کرده و وابستگی اروپا به نیروگاههای گازی را کاهش دهد.
به گفته دکتر وی هه: «اکنون زمان آن رسیده است.»
همچنین بخوانید: آزمایش ابرپنل خورشیدی ۱۲۰ کیلوواتی در ارتفاع ۴۰۰ کیلومتری زمین