Nowa rola paneli słonecznych. Mogą wykrywać zagrożenia z kosmosu

Nowe zastosowanie dla paneli słonecznych w nocy

Fotowoltaika jest coraz popularniejszym źródłem energii. W 2024 roku na całym świecie pozyskano w ten sposób ok. 130 gigawatów mocy. Krytycy tej energetycznej rewolucji zwracają uwagę na fakt, że w nocy olbrzymie pola pokryte modułami na niewiele się zdają. Ten problem da się częściowo rozwiązać, podłączając do sieci wielkoskalowe magazyny energii. Dlaczego częściowo? W bateriach znajdzie się jedynie nadmiar prądu z dnia – po zachodzie słońca fotowoltaika nadal nie pracuje.

Sytuacja może się zmienić dzięki Johnowi Sandusky’emu, naukowcowi z amerykańskiego instytutu Sandia National Laboratories. Znalazł on bowiem nowe zastosowanie dla paneli słonecznych w nocy. Dzięki temu, jak reagują na światło, możliwe będzie śledzenie za ich pomocą nocnego nieba, a być może również wykrywanie asteroid.

W dzień odbiją promienie słoneczne, w nocy – światło gwiazd

Pomysł Sandusky’ego dotyczy specyficznego rodzaju farm słonecznych, wyposażonych w heliostaty. Działają one na zasadzie podążających za ruchem słońca luster, które odbijają promienie w kierunku położonej pośrodku pola wieży. W procesie tym światło skupia się niczym po przepuszczeniu przez lupę i daje ciepło, którego używa się do podgrzewania wody czy zasilania generatorów.

W nocy na heliostaty pada światło gwiazd czy innych obiektów na niebie. Jest ono zbyt słabe, aby je używać do podgrzewania, ale na tyle mocne, że cały system jest w stanie je wykryć. Na powierzchni heliostatów znajdują się fotodiody, które po zarejestrowaniu światła generują przepływ energii. W przypadku nocnego nieba jest on niewielki, ale pozwala wykryć konkretne obiekty.

„To jak słuchanie dzwonków wietrznych zamiast samego wiatru” – wyjaśnia Sandusky w rozmowie ze Space.com. „Heliostaty delikatnie przesuwają się względem gwiazd, utrzymując stały rytm przez całą noc. Strumień światła od gwiazd tworzy jeden ton. Światło od asteroidy, która porusza się wzdłuż tego przesunięcia, generuje nieco inny ton, ponieważ każde przesunięcie trafia na asteroidę w nieco innym miejscu względem gwiazd”.

Więcej kosmicznych ciekawostek znajdziesz na naszym kanale na YouTubie.

Farmy słoneczne jak obserwatoria astronomiczne

Póki co trwają testy tego rozwiązania. Sandusky kilkukrotnie użył heliostatu w Narodowym Ośrodku Testów Termicznych Energii Słonecznej Sandia w Albuquerque do obserwacji gwiazd. Na razie nie próbował jeszcze wykrywać asteroid. Jak podkreśla, kolejnym krokiem jest możliwość przeskalowania tego rozwiązania na więcej niż jedno urządzenie. W ośrodku znajduje się w sumie 212 heliostatów, które mogłyby być użyte do tego celu, jednak istnieją obiekty ze znacznie większą liczbą tych urządzeń. Elektrownia Ivanpah na pustyni Mojave posiada aż 175,5 tys. heliostatów.

Na całym świecie podobnych elektrowni jest aż 114. Sandusky zaznacza jednak, że wykorzystanie większej liczby takich obiektów do obserwacji nocnego nieba nie jest łatwym zadaniem. „Aby polować na asteroidy na skalę globalną, pola heliostatów na Ziemi musiałyby być zsynchronizowane według wspólnego standardu czasu i wyposażone w fotodiody oraz inne niezbędne urządzenia optyczne i elektroniczne” – mówi naukowiec. Takie przeskalowanie projektu wymaga sporych funduszy i przebicia się przez biurokrację co najmniej kilku państw. Sandusky jednak nie traci nadziei i na razie skupia się na testach oraz popularyzacji swojego pomysłu.