Elektrownie słoneczne na orbicie. Zbliża się rewolucja w energetyce

Energia jako przedmiot międzynarodowej rywalizacji

Wojny, które ludzkość toczyła na przestrzeni dziejów, miały różne przyczyny, takie jak religia, ideologia, terytorium czy zasoby. Współcześnie do tej listy można dodać energię. Choć żadne państwo nie prowadzi o nią wojny konwencjonalnej, dostęp do tanich źródeł energii napędza wyścig technologiczny największych mocarstw. To właśnie ten wyścig w znacznym stopniu kształtuje przyszłość energetyki na świecie.

Uzyskanie dostępu do taniej energii to gwarancja zbudowania konkurencyjnej gospodarki. Jak więc ją zdobyć? Niektóre państwa mają szczęście i posiadają dostęp do niezliczonych złóż gazu i ropy (jak Norwegia). Inne postawiły na elektrownie jądrowe (Francja czy USA). Natomiast u pozostałych występuje mniej lub bardziej zróżnicowany miks energetyczny. Każdy z krajów ma dostęp do źródła energii, lecz na Ziemi są one w pewien sposób ograniczone. Co innego w przestrzeni kosmicznej, gdzie źródło prądu jest dostępne cały czas. Naukowcy z całego świata pracują nad wykorzystaniem energii ze Słońca w sposób jak najbardziej efektywny.

Polecamy: Ciemna energia może nie istnieć. Nowa teoria ekspansji Wszechświata

Chińska przyszłość energetyki

Być może naukowcy z Państwa Środka zdobędą palmę pierwszeństwa w światowym wyścigu o opracowanie technologii bezprzewodowego przesyłu energii. Specjaliści z Chińskiej Akademii Inżynierii zapowiedzieli wybudowanie na ziemskiej orbicie ogromnej elektrowni fotowoltaicznej. Energia pozyskana w kosmosie ma być przekształcana za pomocą wysokoenergetycznych fal radiowych. Na Ziemi znajdą się specjalne odbiorniki, które zmienią te fale w prąd.

Chiny liczą, że ich nowa superciężka rakieta wielokrotnego użytku, Chang Zheng (chin. upr. „Długi Marsz”), pomoże rozwiązać ważny problem – wynoszenie na orbitę wielu niezbędnych elementów. 

„Pracujemy teraz nad tym projektem. Jest to równie poważna sprawa, jak gdybyśmy chcieli przenieść Zaporę Trzech Przełomów na orbitę geostacjonarną 36 000 km (22 370 mil) nad Ziemię” – powiedział Long Lehao, naukowiec zajmujący się rakietami i członek Chińskiej Akademii Inżynierii, (CAE) w wypowiedzi dla South China Morning Post.

Oczekuje się, że po ukończeniu orbitująca elektrownia będzie produkować znaczne ilości energii dla ludzi na powierzchni ziemskiego globu. Naprawdę znaczną moc.

„To niesamowity projekt, na który warto czekać. Energia zebrana w ciągu jednego roku byłaby równoważna całkowitej ilości ropy naftowej, którą można wydobyć z Ziemi” – kontynuuje Long.

Chiny nie podały jeszcze terminu realizacji projektu. Jeśli jednak nie przyspieszą prac, trudno będzie im stać się pierwszym krajem, który zbuduje orbitalną elektrownię.

Konkurencja w kosmicznej energetyce

Może się okazać, że to nie Chiny jako pierwsze zrewolucjonizują przyszłość energetyki. Otóż w 2024 roku brytyjska firma Space Solar ogłosiła przełom w technologii bezprzewodowego przesyłu energii, przeprowadzając udany test systemu HARRIER. Jest to pierwszy na świecie system transmisji mocy we wszystkich kierunkach (pełny zakres 360 stopni) bez konieczności stosowania ruchomych części.

Firma planuje do 2030 roku uruchomić pierwszą kosmiczną elektrownię słoneczną o mocy 30 megawatów, zdolną zasilić od 1500 do 3000 domów. Współpracuje w tym zakresie z islandzkimi firmami Reykjavik Energy oraz Transition Labs. Docelowo, do 2036 roku, Space Solar zamierza zwiększyć moc swoich elektrowni do poziomu gigawatów, co pozwoli na zasilanie znacznie większej liczby odbiorców.

Z kolei w USA agencja DARPA, we współpracy z firmą Raytheon, realizuje program POWER, mający na celu stworzenie systemu bezprzewodowego przesyłu energii za pomocą laserów. Celem jest zasilanie wojskowego sprzętu bez potrzeby rozwijania kabli czy budowy stałej infrastruktury. Również w Japonii prowadzone są badania nad bezprzewodowym przesyłem energii. Otóż naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego stworzyli demonstracyjny pokój, w którym energia jest przesyłana bezprzewodowo za pomocą rezonansu elektromagnetycznego, co pokazuje potencjał tej technologii w codziennym życiu.

Energetyka kosmiczna a geopolityka

Upowszechnienie energetyki z kosmosu może zrewolucjonizować geopolitykę, zmieniając globalny układ sił. Otóż kraje uzależnione od eksportu surowców, takie jak Rosja czy Arabia Saudyjska, mogą stracić swoje wpływy, gdy zmaleje znaczenie ropy, gazu i węgla. Jednocześnie państwa inwestujące w kosmiczne elektrownie słoneczne mogą zyskać ekonomiczną i polityczną przewagę.

Technologia ta może zmniejszyć ryzyko konfliktów o surowce, ale jednocześnie zwiększyć napięcia związane z kontrolą przestrzeni kosmicznej. Bez odpowiednich międzynarodowych regulacji rywalizacja o dominację w tej dziedzinie może stać się kolejną przyczyną zatargów między mocarstwami.

Polecamy: Astronomia amatorska inspiruje naukowców. Tak zbadano chmury Jowisza