Ще помогне ли космическата слънчева енергия за отказа от изкопаеми горива?

През 1941 г. двама астронавти започват привидно невъзможния подвиг да обучат робот да управлява соларна енергийна станция в космоса, способна да излъчва енергия през Слънчевата система. Разбира се, това е чиста измислица – става въпрос за дистопичния сюжет на разказа на писателя фантаст Айзък Азимов „Разум“. По-малко от две десетилетия по-късно обаче, реални учени започват да се чудят дали възобновяемите енергийни източници наистина могат да бъдат разположени в космоса. Миналата година изследователи от King’s College London установиха, че до 2050 г. слънчевите панели в космоса биха могли да намалят нуждата на Европа от наземна възобновяема енергия с 80%, предава Евронюз.

Какво е космическа слънчева енергия?

Космическите системи за слънчева енергия (SBSP) представляват съвкупност от много големи спътници във висока околоземна орбита, където слънцето е видимо през 99% от времето.

Тези спътници биха събирали слънчева енергия с помощта на огледални отражатели и биха я излъчвали към сигурна фиксирана точка на Земята (без помощта на роботи). Тук тя ще бъде преобразувана в електричество и доставяна до енергийна мрежа, за да може да бъде изпращана до домове и фирми.

Ново проучване, поръчано от Министерството на енергийната сигурност и нулевите емисии на Обединеното кралство (DESNZ), предполага, че дребномащабните SBSP биха могли да станат конкурентоспособни по отношение на разходите с други търговски източници на енергия още през 2040 г., особено ако бъдат свързани към мрежата чрез съществуващата инфраструктура в офшорни вятърни паркове, например.

Ще помогне ли космическата слънчева енергия на отказа от изкопаемите горива?

Светът се бави, когато става въпрос за отказ от изкопаемите горива, въпреки бума на възобновяемите енергийни източници. Преходът от петрол и газ стана тема на дискусия на миналогодишната среща на върха за климата COP30 в Белем, въпреки че не беше в официалния дневен ред. На нея над 90 държави подкрепиха идеята за пътна карта, която позволява на всяка страна да определи свои собствени цели за постепенно премахване на изкопаемите горива. Всяко споменаване на това обаче беше премахнато от окончателното споразумение.

За първи път в историята, вятърната и слънчевата енергия са генерирали повече електроенергия от изкопаемите горива в ЕС през 2025 г. – докато делът на изкопаемите горива е намалял от 36,7% на 29% от електроенергийния микс на блока.

„Всички технологии за възобновяема енергия ще играят роля в борбата с изменението на климата, особено след като се очаква търсенето на енергия да се удвои до 2050 г.“, казва д-р Адам Лоу, научен сътрудник в Центъра за технологии за възобновяеми енергийни системи (CREST) ​​в университета Лъфбъроу.

Възобновяемите енергийни източници са изправени пред проблеми с прекъсванията поради множество причини, включително метеорологичните условия и остарялата европейска електропреносна мрежа. Ето защо Великобритания пропиля внушителните 1,47 милиарда паунда (приблизително 1,67 милиарда евро), като изключи вятърни турбини (ограничаване) и плати на газови централи за включване.

„SBSP се възползва от това, че в космоса има много повече слънчева светлина – 1367 W/m2 непрекъсната слънчева светлина, в сравнение с максимум 1000 W/m2 на екватора и средно около 100 W/m2 във Великобритания, а сателитите в правилната орбита виждат слънцето почти през цялото време“, добавя Лоу.

Истинската цена на космическата слънчева енергия

На земята слънчевата енергия се счита за най-евтиния източник на енергия в света. В най-слънчевите страни производството на една единица енергия струва едва 0,023 евро, а инсталирането е много по-евтино (и по-бързо) в сравнение с други възобновяеми енергийни източници.

Но извеждането на технологията в космоса няма да е евтино. Последните доклади показват, че разработването на SBSP се очаква да изисква 15,8 милиарда евро за изследвания и разработки в четири фази, за да се постигне първият прототип в гигаватов мащаб в орбита.

„Мащабът на изстрелването и изграждането на тези структури в космоса е огромен, така че първоначалните разходи ще бъдат високи“, казва Лоу.

Разходите за изстрелване обаче са намалели драстично, за да направят SBSP по-икономически осъществим. Лоу казва, че това се дължи главно на SpaceX и появата на ракети за многократна употреба.

„Намаляването на тези разходи е ключово за реализирането на SBSP“, добавя той, отбелязвайки, че създаването на слънчеви клетки, едновременно достъпни и устойчиви на радиация, ще бъде друг решаващ фактор.

Въпреки че много стартиращи компании като Space Solar във Великобритания и Virtus Solis в САЩ разработват SBSP системи благодарение на държавно и частно финансиране, поддръжката им също няма да бъде лесна задача – особено ако нещата се объркат.

„Има потенциал за увеличаване на орбиталните отломки, така че системите ще трябва да бъдат проектирани с оглед на тези фактори, например чрез използване на силно модулни конструкции“, добавя Лоу.

Безопасността на енергийния лъч е друг риск, който трябва да се вземе предвид. Но Лоу твърди, че интензитетът му е достатъчно нисък, за да предотврати вреда за хората и дивата природа.

„Като цяло, реализирането на SBSP ще бъде трудно, но това не означава, че не си струва“, добавя той.

Разбира се, изпращането на сателити в космоса също поражда опасения за околната среда.

През 2024 г. американската космическа агенция НАСА предупреди, че SBSP може да произвежда емисии на парникови газове, сравними със съществуващите системи за възобновяема енергия – но все пак по-малко емисии от изкопаемите горива.