A napenergia a megújuló energia leggyorsabban növekvő formája, és jelenleg a globális villamosenergia-termelés 3,6 százalékát adja. Ezzel a megújuló energiapiac harmadik legnagyobb forrása, amelyet a vízenergia és a szélenergia követ.
E három módszer használata a következő évtizedekben várhatóan exponenciálisan növekedni fog, 2035-re elérve a 40 százalékot, 2050-re pedig a 45 százalékot. A megújuló energiaforrások az évszázad közepére várhatóan az energiapiac 90 százalékát teszik majd ki, amelynek nagyjából a felét a napenergia adja.
Ez is érdekelhet: Így lebeg a vízen a napenergiával működő ökohotel
Ehhez az átmenethez azonban számos technikai kihívást és problémát kell leküzdeni. A napenergia fő korlátozó tényezője az időszakosság, ami azt jelenti, hogy csak akkor képes energiát gyűjteni, amikor elegendő napfény áll rendelkezésre. Ennek megoldására a tudósok évtizedek óta kutatják az űrbe telepített napenergiát (SBSP), amelynek keretében a Föld körüli pályán keringő műholdak a nap 24 órájában, az év 365 napján, megszakítás nélkül gyűjtenék az energiát – számol be róla a Science Alert.
A technológia kifejlesztése érdekében a Caltech Space Solar Power Project (SSPP) kutatói nemrég fejezték be az első sikeres vezeték nélküli energiaátvitelt a Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (MAPLE) segítségével.
Ez a platform rugalmas, könnyű mikrohullámú adókból áll, amelyeket egyedi elektronikus chipek vezérelnek. A demonstrátort alacsony költségű szilíciumtechnológiák felhasználásával építették, amelyek célja a napenergia összegyűjtése és a kívánt vevőállomásokra történő sugárzása világszerte.
Ha tovább olvasnál: A Nap miatt visszahullhatnak a Földre a műholdak
Az SSPD-1 január 3-án indult a SpaceX Falcon 9-es űrhajójának tetején, egy fuvarmegosztó program részeként. Ahhoz, hogy az SBSP megvalósítható legyen, a műholdaknak könnyűnek kell lenniük, hogy költséghatékony módon lehessen őket indítani, és rugalmasnak, hogy elférjenek a hasznos teher burkolatokban.
Harry Atwater, a Mérnöki és Alkalmazott Tudományok Osztályának Otis Booth Vezetői Tanszéke, az Alkalmazott Fizika és Anyagtudományok Howard Hughes professzora, valamint a Liquid Sunlight Alliance igazgatója a projekt egyik vezető kutatója.
Mint azt a Caltech sajtóközleményében kifejtette:
A vezeték nélküli energiaátvitel demonstrálása az űrben könnyűszerkezetek segítségével fontos lépés az űrbeli napenergia és az ahhoz való széles körű globális hozzáférés felé. Napelemeket már használnak a világűrben, például a Nemzetközi Űrállomás energiaellátására, de ahhoz, hogy elég nagyméretű tömböket indítsanak és telepítsenek a Föld energiaellátásához, az SSPP-nek olyan napenergia-átviteli rendszereket kell létrehoznia, amelyek ultrakönnyűek, olcsók és rugalmasak.
Egy-egy SSPP-egység súlya körülbelül 50 kilogramm, ami összevethető a mikroszatellitekével, amelyek súlya általában 10 és 100 kg között van. Mindegyik egység körülbelül 1 m3 térfogatú csomagba hajtogatható, majd egy körülbelül 50 m átmérőjű lapos négyzetre bontható ki, amelynek egyik oldalán napelemek, a másik oldalán pedig vezeték nélküli energiaátvivők találhatók.
A kísérlet azon túl, hogy bebizonyította, hogy az energiaátvivők túlélhetik az űrbe való kilövést, hasznos visszajelzést adott az SSPP mérnökei számára. Megerősítette, hogy a MAPLE képes energiát továbbítani az űrben lévő vevők felé. Azt is be tudták programozni, hogy az energiát a Föld felé irányítsa.
