Сонячні батареї в космосі єдиний шлях розвитку всього людства
- Основи космічної сонячної енергетики
- Фантастичні електростанції
- Проблеми розміщення сонячних модулів на орбіті землі
- Приблизний термін впровадження
Не секрет, що в руслі постійної боротьби за більш продуктивну, екологічну та дешеву енергію, людство все частіше вдається до допомоги альтернативних джерел отримання дорогоцінної енергії. У багатьох країнах, досить багато жителів визначили собі необхідністю використання сонячних модулів для постачання житла електроенергією.
Частина з них дійшли такого висновку завдяки важким розрахункам щодо економії матеріальних засобів, а деяких зробити такий відповідальний крок змусили обставини, одна з яких важкодоступне географічне положення, що зумовлює відсутність надійних комунікацій. Але не тільки в таких важкодоступних місцях потрібні сонячні батареї. Існують межі набагато віддаленіші, ніж край землі – це космос.Сонячна батарея в космосі є єдиним джерелом вироблення необхідної кількості електроенергії.
Основи космічної сонячної енергетики
Ідея застосовувати сонячні батареї в космосі вперше з'явилася понад півстоліття тому, під час перших запусків штучних супутників землі. У той період, в СРСР, професор та спеціаліст у галузі фізики, особливо у сфері електрики – Микола Степанович Лідоренко, обґрунтував необхідність застосування нескінченних джерел енергії на космічних апаратах. Такою енергією могла бути лише енергія сонця, яка добувалась за допомогою сонячних модулів.
Наразі всі космічні станції функціонують виключно за рахунок сонячної енергії.
Великимпомічником у цій справі є сам космос, оскільки сонячні промені, необхідні для процесу фотосинтезу в сонячних модулях, надміру є у космічному просторі, і немає жодних перешкод їхнього споживання.
Мінусом використання сонячних батарей на навколоземній орбіті, може бути вплив радіації на матеріал виготовлення фотопласті н. Завдяки такому негативному впливу відбувається зміна структури сонячних елементів, що тягне за собою зниження вироблення електроенергії.
Фантастичні електростанції
У наукових лабораторіях всієї землі нині відбувається схоже завдання – пошук безкоштовної електроенергії від сонця. Тільки не в масштабах окремого будинку чи міста, а в розмірах усієї планети. Суть цієї роботи полягає в тому, щоб створити величезні за своїми розмірами, а відповідно і вироблення енергії, сонячні модулі.
Площа таких модулів величезна і розміщення їх на поверхні землі спричинить багато труднощів, таких як:
- значні та вільні площі для встановлення приймачів світла,
- вплив метеоумов на та ККД модулів,
- витрати на обслуговування та чищення сонячних панелей.
Всі ці негативні аспекти виключають встановлення подібної монументальної споруди на землі. Але вихід є. Полягає він у встановленні гігантських сонячних модулів на навколоземній орбіті. При втіленні в життя такої ідеї, людство отримує сонячне джерело енергії, яке завжди знаходиться під впливом сонячних променів, ніколи не вимагатиме чистки від снігу, і найголовніше не займатиме корисний простір на землі.
Звичайно, той, хто першим встановить сонячні батареї для космосу, стане в майбутньому диктувати свої умови у світовій енергетиці. Несекрет, що запаси корисних копалин на нашій землі не просто не нескінченний, а навпаки з кожним днем нагадує про те, що скоро людству доведеться переходити на альтернативні джерела в примусовому порядку. Саме тому, розробки космічних сонячних модулів на земній орбіті стоїть у списку першочергових завдань енергетиків та спеціалістів, які проектують електростанції майбутнього.
Проблеми розміщення сонячних модулів на орбіті землі
Проблеми народження таких електростанцій, не тільки в установці, доставці та базуванні сонячних модулів на навколоземній орбіті. Найбільші проблеми викликає передача виробленої сонячними модулями електричного струму споживачеві, тобто на землю. Провід, звичайно ж, не простягнеш, та й перевозити в контейнері не вийде. Існують майже нереальні технології передачі енергії на відстані без відчутних матеріалів. Але такі технології викликають багато суперечливих гіпотез у науковому світі.
У перших, настільки сильне випромінювання буде негативно впливати на велику область прийому сигналу, тобто відбуватиметься опромінення значного шматка нашої планети. А якщо таких космічних станцій з часом стане багато? Це може призвести до опромінення усієї поверхні планети, результатом чого будуть непередбачувані наслідки.
У других негативним моментом може бути, часткове руйнування верхніх шарів атмосфери та озонового шару, в місцях передачі енергії від електростанції до приймача. Наслідки такого роду може припустити навіть дитина.
Незважаючи на всі негативні моменти, подітися людству, як кажуть, нікуди.Сонячна енергія, на сьогоднішній день, єдине джерело енергії, яке може теоретично покрити зростаючі потреби людей в електриці. Жодне з існуючих нині джерел енергії на землі не може зрівнятися своїми майбутніми перспективами з цим унікальним явищем.
Приблизний термін впровадження
Сонячна космічна електростанція давно перестала бути теоретичним питанням.На 2040 рік вже намічено перший пуск електростанції на земну орбіту. Звичайно, це тільки пробна модель, і вона далека від тих глобальних споруд, які плануються побудувати надалі. Суть такого запуску – подивитися на практиці – як працюватиме така електростанція у робочих умовах. Країна, яка взяла на себе таку нелегку місію – Японія. Передбачувана площа батарей, теоретично, має становити близько чотирьох квадратних кілометрів.
Якщо експерименти покажуть, що таке явище як сонячна електростанція може існувати, то основний напрямок сонячної енергетики отримає чіткий шлях освоєння подібних винаходів. Якщо економічний аспект не зможе зупинити всю справу на початковому етапі. Справа в тому, що за теоретичними підрахунками для того, щоб вивести на орбіту повноцінну сонячну електростанцію, необхідно більше двохсот запусків вантажних ракетоносіїв. До уваги вартість одного запуску важкої вантажівки, виходячи з існуючої статистики, становить приблизно 0,5 - 1 мільярд доларів. Арифметика проста, і результати їїне втішні.
Сума, що виходить, величезна, і вона піде тільки на доставку розібраних елементів на орбіту, а необхідно ще зібрати весь конструктор.
Підсумовуючи всьому сказаному, можна відзначити, що створення космічної сонячної електростанції – справа часу, але побудувати таку конструкцію під силу виключно наддержавам, які зможуть подолати весь тягар економічного тягаря від реалізації процесу.