Az Európai Űrügynökség világűrbe telepített naperőművekről sugározna energiát a Földre

A világűrben, ahol nincsenek felhők vagy napszakok, a zavartalan napsugárzás gyakorlatilag zsinóráramot lenne képes biztosítani, ami komoly előnyt jelent a föld felszínén működő konvencionális naperőművekhez képest. A folyamatosan rendelkezésre álló szoláris energia lehetősége sokak fantáziáját megmozgatta már az elmúlt évtizedek során, ám a világűrben történő építkezés csillagászati összegeket felemésztő vállalkozás lenne. A költségek azonban a technológiai fejlődésnek köszönhetően rohamosan csökkennek, így az ötlet már egyre kevésbé számít fantazmagóriának.

Az Európai Űrügynökség (ESA) mindenesetre úgy gondolja, hogy érdemes foglalkozni a kérdéssel, és a Solaris program keretében politikai döntéshozókkal, energiaszolgáltatókkal, illetve űripari vállalatokkal együttműködve igyekszik felmérni a világűrből származó napenergia megvalósíthatóságát. A program célja, hogy Európa 2025 végére megalapozott döntést hozhasson a technológiára irányuló fejlesztési program folytatásáról.

A koncepció lényege, hogy a napenergiát a világűrben lévő napelemek segítségével „fogják be”, ahonnan azt vezeték nélkül továbbítják a földi energiahálózathoz csatlakoztatott vevőkészülékekhez. A folyamat természetesen komoly energiaveszteséggel jár, ám ezt ellensúlyozza az, hogy odafönn intenzívebb (1360 W/m² vs. 1000 W/m²), és zavartalanabb a napsugárzás mint idelenn, így egy napelem összességében több energiát tud biztosítani a számunkra, ha a fejünk felett kering.

Az ESA úgy látja, hogy az űrből származó napenergia szünetmentes jellege és skálázható potenciálja megoldást kínálhat a jelenlegi és jövőbeli energetikai kihívásokra.

Sanjay Vijendran, a Solaris program vezetője a szervezet sajtóközleményében kihangsúlyozta, hogy a világűrbe telepített napenergia-rendszer mögött álló fizikát már alkalmazzák a távközlésben, ahol a műholdak kis mennyiségű energiát sugároznak rádiófrekvenciás hullámok formájában a Föld körüli pályáról egy földi vevőállomásra.

„Az űrbe telepített naperőművek ettől annyiban térnek el, hogy az átvitt és sikeresen összegyűjtött energia mennyiségének sokkal nagyobbnak kell lennie ahhoz, hogy a vállalkozás életképes legyen – ez számos technológiai akadályt jelent, amelyeket le kell küzdeni” – mondta Vijendran.

A Solaris projekt jelenleg egy olyan koncepciót is vizsgál, amely az űrben elhelyezett nagyméretű tükrök segítségével veri vissza a napfényt a már meglévő földi napelemparkokra az éjszakai órákban. Az ESA szerint a reflektoros kialakítás kevesebb technikai kihívást jelent, ezért ez a megoldás a rádiófrekvenciási űrnaperőművek előfutáraként szolgálhatna.

A Nemzetközi Űrállomás alacsony Föld körüli pályára állításához több tucat indításra volt szükség, és valószínűleg nagyságrendekkel több indításra lenne szükség egy több ezer tonnás naperőmű összeszereléséhez, ezért korábban nem tartották őket gazdaságilag versenyképesnek a földi megoldásokkal szemben. A indítási költségek azonban csökkenő tendenciát mutatnak, miközben a napelemek is egyre könnyebbek, ami egy ponton – elméletileg – akár gazdaságossá is tehet egy ilyen vállalkozást.

Az Egyesült Királyság kormánya 2020-ban egy tanulmányt készíttetett a napenergia világűrben történő hasznosításának gazdasági és technológiai megvalósíthatóságáról. A tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy az első 2 GW teljesítményű, Föld körüli pályára telepített naperőmű kifejlesztésének és üzembe helyezésének teljes költsége nagyjából 16 milliárd font lenne, ami lényegesen kevesebb, mint az a 35 milliárd font, amibe a 3,2 GW teljesítményű Hinkley Point atomerőmű megépítése kerül. Persze ehhez hozzá kell tennünk, hogy az ilyen költségbecslések általában túlzottan optimisták – az eredeti tervek szerint a Hinkey Point is csak 18 milliárd fontba került volna.

„Az űrbe telepített naperőművekkel kapcsolatos kihívások minden eddiginél leküzdhetőbbnek tűnnek az alacsony költségű, újrafelhasználható indítórendszereknek, valamint a robotika, a keringési pályán történő szervizelési technológiák és a vezeték nélküli energiaátvitel terén elért eredményeknek köszönhetően” – mondta Vijendran, aki szerint a Föld körüli pályán előállított napenergia már akár a 2030-as évektől kezdve szerepet játszhat az energetikai kihívások kezelésében. Ebben a kijelentésben azért feltehetőleg nem kevés kincstári optimizmus rejlik, még akkor is, ha a kilövési költségek valóban bámulatos mértékű csökkenésen mentek keresztül az utóbbi időben.

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.