Čína chce mať do roku 2025 na orbite solárnu elektráreň

A potom zazvonil zvonec a rozprávky je koniec. Takáto veta by mala byť povinne uvádzaná v závere niektorých vedeckých štúdií, ktoré sa s plnou vážnosťou venujú argumentácii na zdôvodnenie „strelených“ projektov.

Pozrite siVesmírny výťah narazil na prekážku. A nie je jediná

So sedliackym rozumom, kombinovaným so základnými poznatkami fyziky, nezriedka kolidujú aj zámery solídnych výskumných inštitúcií – viď NASA a jej seriózny záujem o vesmírny výťah, čo je podľa môjho názoru zámer odsúdený na neúspech. Z dlhého radu dôvodov.

ZDROJ | Wikipedia

Čo potom povedať o entuziastoch, ktorí „varia z vody“ a svoje vízie stavajú na vymyslených argumetoch?  Napríklad spoločnosť Mars One, ktorá už mala pomaly stavať trvalé osídlenie na Marse, čo malo byť financované z reklamy počas reality show s kozmonautmi, atď.

Pozrite siStarTram – vlakom na obežnú dráhu?

Veľké vesmírne ambície má aj Čína, ktorá chystá novú orbitálnu stanicu. Aktuálne má na odvrátenej strane Mesiaca sondu Čchang-e 4, z ktorej sa úspešne vylodil na povrch lunochod Jü-tchu 2 (Nefritový králik 2). Ríša stredu však plánuje podstatne väčšie projekty, vrátane pilotovaných letov na Mesiac a na Mars.

Elektrina z vesmíru

Jedným z diskutabilných je zámer vybudovať solárnu elektráreň na obežnej dráhe. Čína sa týmto projektom údajne vážne zaoberá. Nič proti myšlienke, ktorá vyzerá na pohľad zaujímavo, ale sú s ňou spojené otázniky.

Solárne elektrárne sa vo veľkom budujú na súši a sem-tam aj na vode. A solárne panely patria na vesmírnych sondách, aj na medzinárodnej stanici ISS, k zásadným a často jediným zdrojom energie. Vesmírne prostredie má pritom výhodu, že žiarenie sa nerozptyľuje v atmosfére, netienia ho mraky a (na dostatočne vysokej obežnej dráhe) môže byť k dispozícii 24 hodín denne.

ZDROJ | NASA

Práve na príprave takejto elektrárne, ktorá bude „zavesená“ na geostacionárnej dráhe vo výške 36 000 km, pracujú podľa magazínu Science and Technology Daily čínski vedci.

Čína chce údajne na obežnú dráhu umiestniť malé elektrárne už v rokoch 2021 až 2025. V roku 2030 sa majú rozšíriť na megawattovú stanicu a v roku 2050 by mala nakoniec vzniknúť „zmysluplná“ solárna elektráreň o výkone 1 GW, uvádza portál Engadget.

Pozrite siSieť satelitného internetu postaví aj Čína. Spustila testy

Čínska akadémia pre vesmírne technológie tvrdí, že takáto elektráreň môže spoľahlivo dodávať energiu počas 99 percent času, pri šesťnásobku intenzity oproti solárnym zariadeniam umiestneným na zemskom povrchu.

V takejto solárnej farme by sa slnečné žiarenie menilo na elektrinu vo fotovoltaických paneloch a tá by sa prenášala do pozemských prijímačov pripojených na rozvodnú sieť pomocou mikrovĺn, alebo laserov. Podobnou myšlienkou sa zaoberajú aj vesmírne agentúry USA (NASA) a Japonska (JAXA).

Nevyriešené otázky

Japonskí vedci, ktorí tiež premýšľajú o vybudovaní solárnej farmy na obežnej dráhe testovali mikrovlnný prenos energie na diaľku v roku 2015. Preniesli vtedy vzduchom výkon 1,8 kW na vzdialenosť asi 52 metrov. To je na vesmírne pomery „trochu“ primálo.

Pozrite siJaponci rozvíjajú Teslov odkaz. Preniesli vzduchom 1,8 kW

V každom prípade ide o realizovateľný projekt, ktorý ale musí čeliť mnohým výzvam.

Pri prenose z geostacionárnej dráhy a prechode atmosférou sa časť energie stratí, čo čiastočne eliminuje zvýšenú účinnosť solárnych panelov vo vesmíre. Ďalšie straty treba pripísať na vrub dvojitej konverzie energie: elektrina-MW/laser na orbite a MW/laser – elektrina na pozemskej stanici.

ZDROJ | TheCivilEngineer.org

Nevieme tiež odhadnúť environmentálne riziká pri prenosoch výkonových tokov z kozmu na Zem. Tie spočívajú v možných vplyvoch mikrovĺn na ionosféru a na živé organizmy (vtáky a pod.), ktoré sa dostanú prúdom energie do cesty (to platí aj pre laserový prenos).

Lacná energia z vesmíru? Zabudnime!

Horšie je to ale s ekonomickými parametrami takéhoto projektu. Odhliadnuc od potreby vybudovania pozemných prijímacích staníc, náklady na vynesenie a montáž zariadení o hmotnosti stoviek ton na obežnej dráhe posúvajú ceny takto získanej elektriny na úroveň ekonomického nezmyslu.

https://www.youtube.com/watch?v=vJcev0Jq3Ig

Dopravné náklady na nízku orbitu dosahujú okolo 50 tisíc USD/kg a aj keď v budúcnosti podstatne klesnú, dráha GEO, kde musí byť solárna farma postavená, je iný level. Vedeckí entuziasti pre zníženie nákladov uvažujú, že by sa diely solárnych elektrární vyrábali priamo vo vesmíre pomocou 3D tlače a montáž by zaisťovali roboty.

Nič to však nemení na veci, že materiál, aj robotov by bolo nutné na miesto určenia dopraviť zo Zeme.

Takto vyrobená elektrina by nedosiahla sieťovú paritu ani vo sne, ani keby celá prevádzka elektrárne a prenosovej sústavy bola zadarmo. Je to ako cestovať osobným autom na čerpaciu stanicu vzdialenú 1000 km od miesta bydliska, lebo tam predávajú benzín za polovicu, no cestou musíte 2x načerpať plnú nádrž toho drahšieho.

Preto má takýto výskum momentálne zmysel len v akademickej rovine. Našťastie, poznatky z vedeckého výskumu zvyknú prinášať benefity, ktoré sa dajú využiť v praxi aj inak, než bol pôvodný zámer.

ZdrojEngadget

Komentáre k článku