[ad_1]
به نظر می رسد داستان های علمی: نیروگاه های بزرگ خورشیدی که در فضا شناور هستند و مقدار زیادی انرژی را روی زمین ساطع می کنند. و برای مدت طولانی ، این مفهوم – اولین بار توسط دانشمند روسی ، کنستانتین سیولکوفسکی در دهه 1920 ایجاد شد – الهام بخش اصلی نویسندگان بود.
با این حال ، یک قرن بعد ، دانشمندان در تحقق این مفهوم گام های بلندی برداشته اند. آژانس فضایی اروپا به پتانسیل این تلاش ها پی برده است و در حال حاضر برای تأمین بودجه چنین پروژه هایی تلاش می كند و پیش بینی می كند كه اولین منبع صنعتی كه از فضا دریافت خواهیم كرد “قدرت تابشی” است.
تغییر آب و هوا بزرگترین چالش زمان ما است ، بنابراین بسیاری از آنها در معرض خطر هستند. از افزایش دمای کره زمین تا تغییر الگوی آب و هوا ، تأثیرات تغییر اقلیم در حال حاضر در سراسر جهان احساس می شود. غلبه بر این چالش نیاز به تغییرات اساسی در نحوه تولید و مصرف انرژی دارد.
در سالهای اخیر ، فن آوری های انرژی تجدیدپذیر ، با بهبود کارایی و هزینه های کمتر ، به طرز چشمگیری پیشرفت کرده اند. اما یک مانع عمده در جذب آنها این واقعیت است که آنها تأمین انرژی مداوم ندارند. مزارع بادی و خورشیدی فقط در صورت وزش باد یا تابش خورشید انرژی تولید می کنند – اما ما هر روز به برق به صورت شبانه روزی نیاز داریم. در نهایت ، ما به راهی برای ذخیره انرژی زیاد نیاز داریم تا بتوانیم به سمت منابع تجدیدپذیر برویم.
فواید فضا
یک راه ممکن در این مورد تولید انرژی خورشیدی در فضا است. این مزایای زیادی دارد. یک نیروگاه خورشیدی فضایی می تواند 24 ساعت شبانه روز به دور خورشید بچرخد. جو زمین مقداری از نور خورشید را نیز جذب و منعکس می کند ، بنابراین سلول های خورشیدی بالای جو نور خورشید بیشتری دریافت می کنند و انرژی بیشتری تولید می کنند.
اما یکی از چالش های اساسی برای غلبه بر آن چگونگی جمع آوری ، راه اندازی و استقرار چنین سازه های بزرگی است. یک نیروگاه خورشیدی می تواند مساحت 10 کیلومتر در متر مربع – معادل 1400 زمین فوتبال داشته باشد. استفاده از مواد سبک نیز بسیار مهم خواهد بود ، زیرا بیشترین هزینه هزینه پرتاب ایستگاه به فضا با موشک خواهد بود.
یکی از راه حل های پیشنهادی ایجاد هزاران ماهواره کوچکتر است که بهم پیوسته و پیکربندی می شوند تا یک مولد بزرگ و بزرگ خورشیدی را تشکیل دهند. در سال 2017 ، محققان موسسه فناوری کالیفرنیا پروژه های یک نیروگاه مدولار را متشکل از هزاران کاشی سلول خورشیدی فوق سبک ترسیم کردند. آنها همچنین نمونه اولیه ای از کاشی را نشان دادند که وزن آن فقط 280 گرم در متر مربع است ، مشابه وزن نقشه.
به تازگی ، پیشرفت هایی در تولید ، مانند چاپ سه بعدی ، برای این برنامه جستجو شده است. در دانشگاه لیورپول ، ما در حال بررسی روش های جدید تولید چاپ سلول های خورشیدی فوق العاده سبک بر روی صفحات خورشیدی هستیم. بادبان خورشیدی غشایی تاشو ، سبک و بسیار بازتابنده است که قادر به کنترل تأثیر فشار تابش خورشید برای آوردن یک فضاپیما بدون سوخت است. ما در حال تحقیق در مورد چگونگی ترکیب سلولهای خورشیدی در ساختار صفحات خورشیدی برای ایجاد نیروگاه های خورشیدی بزرگ و بدون سوخت هستیم.
این روش ها به ما امکان می دهد نیروگاه هایی در فضا بسازیم. در حقیقت ، ممکن است روزی بتوان از ایستگاه فضایی بین المللی یا ایستگاه پورتال ماه آینده که به دور ماه می چرخد ، واحدهایی را در فضا تولید و مستقر کرد. چنین وسایلی در واقع می توانند به تأمین انرژی ماه کمک کنند.
احتمالات به همین جا ختم نمی شوند. در حالی که ما در حال حاضر برای ساخت نیروگاه ها به مواد از زمین متکی هستیم ، دانشمندان همچنین در حال استفاده از منابع فضایی برای تولید مانند منابع موجود در ماه هستند.
چالش بزرگ دیگر ، بازگشت نیروی منتقل شده به زمین است. این برنامه برای تبدیل برق از سلول های خورشیدی به امواج انرژی و استفاده از میدان های الکترومغناطیسی برای انتقال آنها به پایین به آنتن سطح زمین است. سپس آنتن امواج را دوباره به برق تبدیل می کند. محققان تحت هدایت آژانس اکتشاف هوافضای ژاپن قبلاً پروژه هایی را توسعه داده و یک سیستم مداری را نشان داده اند که باید بتواند این کار را انجام دهد.
هنوز کارهای زیادی در این زمینه باید انجام شود ، اما هدف این است که نیروگاه های خورشیدی در فضا در دهه های آینده به واقعیت تبدیل شوند. محققان در چین سیستمی را به نام امگا طراحی کرده اند که هدف آن بهره برداری از آن تا سال 2050 است. این سیستم باید بتواند 2GW نیرو را در اوج عملکرد به شبکه زمین برساند ، که مقدار بسیار زیادی است. برای تولید این همه انرژی با صفحه های خورشیدی روی زمین ، به بیش از شش میلیون مورد نیاز دارید.
ماهواره های خورشیدی کوچکتر ، مانند ماهواره هایی که برای تأمین انرژی مریخ نوردهای ماه طراحی شده اند ، می توانند حتی زودتر کار کنند.
در سراسر جهان ، جامعه علمی در حال ساخت و ساز نیروگاه های خورشیدی در فضا است. امیدواریم که روزی آنها بتوانند ابزاری حیاتی در مبارزه با تغییرات اقلیمی باشند.
بازنشر این مقاله توسط گفتگو تحت مجوز Creative Commons. ادامه مطلب مقاله اصلی.
تمام س questionsالات و بحث ها را با صدای متخصص دنبال کنید – و بخشی از بحث شوید – در فیس بوک و توییتر. نظرات ابراز شده از نظر نویسنده است و لزوماً منعکس کننده نظرات ناشر نیست. این نسخه از مقاله در ابتدا منتشر شد علم زنده.
[ad_2]
منبع: khabar-mojo.ir