napenergia

A cikk tartalma

Orbita napenergia

A orbitális naperőmű vagy a napenergiás műhold (SPS) egy magas pályára épített mesterséges műhold lenne, amely mikrohullámú vagy lézeres energiaátvitelt használna.

A napenergia küldésére a Föld egy nagyon nagy antennájára, ahol a hagyományos energiaforrások helyett fel lehetne használni.

A kihelyezés előnye orbitális naperőmű, az, hogy éjjel-nappal nem érintenék őket.

Vagyis ciklusok, idő és évszakok szerint, a Nap állandó látása miatt.

Az építési költségek azonban nagyon magasak.

Az orbitális napenergia nem lesz képes versenyezni a jelenlegi energiaforrásokkal.

Hacsak nem találnak módot az indítások költségeinek csökkentésére.

Hacsak nem fejlesztenek ki egy űripart az ilyen típusú üzemek építésére.

Különösen más bolygókról vagy alacsony gravitációs aszteroidákból származó anyagokból.

Azáltal, hogy erőműveket állítanak pályára, hogy megörökítsék őket napenergia a földön történő továbbításhoz az emberek évtizedek óta erről álmodoznak.

Különösen azért, mert a világ igyekszik diverzifikálni az energiaellátás forrásait.

A Nemzetközi Asztronautikai Akadémia szerint ez a projekt ma technikailag megvalósítható lenne.

30 év múlva pedig olcsó energiaforrást jelenthet a bolygó számára, ha a kormányok megadják maguknak az eszközöket.

Mi a Nemzetközi Asztronautikai Akadémia az, hogy ma eljutottunk a tudományos ismeretek egy szakaszába.

Ily módon lehetővé téve a nemzetközi programok számára az ilyen típusú projektek végrehajtását.

Ki néhány évvel ezelőtt több tudományos fantasztikumot vett volna igénybe.

Tehát mi is az az orbitális naperőmű?

A növény orbitális napenergia putingból áll geostacionárius pálya vagy több műhold.

Hogyan?: Megfogja a nap energiáját az egyes gépek csuklós karjainak köszönhetően, amelyek több kilométer hosszúságúak lesznek.

Mindezek a Föld körül elosztott műholdak, eltérő elhelyezkedésük miatt, állandó 24 órás napsugárzásnak kedveznek.

A központi műhold által rögzített energiát fogják tükrözni, amely viszont felelős lesz mindezek összpontosításáért és továbbításáért a földre.

Vagy nagyszerűn keresztül mikrohullámú vagy lézersugárzó antenna.

Ezt az energiát egy vagy több földi vételi bázis fogja visszanyerni.

És mindez az űrből érkező napenergia bekerül az elektromos hálózatokba.

Egy űrbeli építési projekt, amelynek előnyei származhatnak az összeszerelési technikákból.

Ez azonban óriási monetáris költségeket jelent.

Nagy beruházás, amelyet nem lehet kizárólag magánkezdeményezésekkel fedezni.

Nos, ehhez szükség lesz az érdekelt országok részvételére, de fenntartható energiát fog termelni, amely a világ bármely pontján elérhető.

A orbitális naperőmű alternatívája a fosszilis üzemanyagok számára, amelyek készletei kimerültek.

Ez a fajta erőmű annyi energiát biztosít, mint egy atomerőmű, a műholdas hálózat fontosságának megfelelően.

Ezt a projektet különösen a japán és az amerikai kereskedelmi programok tanulmányozzák.

Valójában a korábbi években az Egyesült Államok összefogott a napenergia tekintetében.

A tiszta és kimeríthetetlen energiaforrás kihasználására irányuló projektek tovább mennek.

Ennek egyértelmű példája, hogy az amerikai haditengerészet egy óriási létesítmény koncepcióját dolgozza ki.

Akkora, mint kilenc futballpálya - az űrben keringene.

A Naval Research Laboratory (NRL) mérnökei három különböző részből álló modult terveztek:

  • Fotovoltaikus panel,
  • Elektronikus eszköz, amely energiát rádiófrekvenciává alakít.
  • Antenna, amely a földi vevőkhöz irányítja.

Ezt a prototípust az űrhöz hasonló körülmények között tesztelték.

A projekt fő gondolata a modulok és a fényvisszaverő gyűrű robotokkal történő összeállítása.

Ami összpontosítaná a napsugarakat, és kinek a célja lenne orbitális napenergiát szolgáltat a bolygó bármely részére.

Nem számít, milyen messze van a városoktól, és természetesen ott, ahol bármilyen katonai művelet vagy humanitárius segítségnyújtás történik.

Az Egyesült Államok haditengerészetének szóvivői által szolgáltatott információk szerint a napelemes műhold polgári felhasználása egy egész város áramellátását szolgáltathatja.

Miért érdemes orbitális naperőművet létrehozni, és nem használni a fotovoltaikus paneleket a Földön elérhető szinte végtelen felületeken, például a sivatagban?

A Földön kapott napenergia átlagosan 25% -os energiaveszteséget mutat.

Ha sötét van, vagy ha nem jó az idő, a fotovoltaikus panelek sokkal kevésbé hatékonyak.

Ennek a megfigyelésnek az alapján kezdték elképzelni a tudósok az 1980-as években a napelemek orbitális "farmját", amely a nap 24 órájában szembenézhet a Nappal.

Ma csak a japánok származnak JAXA folytassa a munkát az ilyen típusú projekten.

A többi vállalat túl drágának tartja, az ajapán space gence reméli, hogy ezt még a 2030-as évek vége előtt el tudja érni.

A napelemek űrbe küldése nem abszurd.

Mivel mindig is az volt a feladata, hogy műholdakat működtetjen a pályán, csak később, ez a technológia visszatért a Földre, hogy jóval alacsonyabb költséggel aknázzák ki (fotovoltaikus panelek).

"Idővel, és ha a koncepció nem változik, a rendszer különféle napelemekből állna, amelyek egy nagy napvitorlát állítanak össze két kilométerrel az oldalon, és 36 000 kilométerre helyezkednek el a Földtől" - mondja JAXA.

ellentétben a Nemzetközi Űrállomás, ezt az összeállítást nem lehet egy darabban elküldeni az űrbe.

Miért? Az, hogy a szerkezetet emberi személyzet állítsa össze, abszolút megfizethetetlen költségekkel és kockázattal járna.

Ezen okokból kifolyólag robotrendszeren dolgozunk, amely lehetővé tenné a rendszer önálló telepítését.

A pályaüzem összeállítása után továbbra is fennáll a betakarított energia szállításának problémája.

Hogyan küldhető el a Földre anélkül, hogy vezetékes hálózaton keresztül menne át?

Számos technika teheti lehetővé.

Képzelhet el például egy koncentráló napenergia-rendszert.

Akinek koncentrációja lézersugarak útján jut vissza a Földre, a földre szerelt fotovoltaikus panelekben.

Ez az egyik szám, amelyet a JAXA talált ki.

Egy másik energiaszállító technika már bevált.

Vízforraló vezetése 50 méterre.

Az út még mindig hosszú, és ennyi erőfeszítés ennek a projektnek a felvetése felvethet néhány kérdést.

A napenergia lehetőségei több mint elegendőnek tűnhetnek a bolygó energiaigényének kielégítésére.

De ez a projekt számos felfedezést von maga után, amelyek alkalmazása hasznos lesz a Földön.

"Ha az ötlet őrültnek tűnhet, akkor legalább az az érdeme, hogy rávilágít a napenergia kutatására, annak lehetőségeire és arra, hogy emlékezzen arra, hogy a nap generálja világunkat" - mondta JAXA.

Folyamatban lévő projektek

Az amerikai űrügynökség, amely már 23 millió eurót költött a projektre a orbitális napenergia a gigantikus napelemek közül hidd el. Szakértők becslései szerint egy ilyen létesítmény akár 10 GW elektromos energiát is továbbíthat egy földi vevőbe.

Vagyis tíz közepes teljesítményű atomerőmű mikrohullámú sugár formájában. 36 000 kilométeren a kollektorok nyolcszor több orbitális napenergiát kapnának, mint a föld, ami középtávon indokolja a beruházást a mérnökök szerint.

Nem csak az amerikaiak érdeklik, mivel a fosszilis erőforrásoktól teljesen mentes Japán 2001 óta fejleszt ilyen projektet.

A Felkelő Nap országa 2040 előtt egy 20 000 tonnás erőmű elindítását tervezi 1 GW teljesítmény mellett. két egy kilométeres táblával felszerelve. Szakértők szerint a kilowattóránkénti költség 0,23 eurót tesz ki.

Oroszországban Mstislav Keldysh kutatóközpont, az RKK Energia építési területe és a Központi Mechanikai Építészeti Intézet (TsNIIMash) hasonló projekten dolgozik.

De Anatoli Khabarov, az RKK Energía vezetője szerint a fő nehézségeket nem egy ilyen komplex komplexum összeállítása, hanem annak biztonsága jelenti.

Ez benne rejlik a Föld energiaátviteli módjában, amelyet mikrohullámú sugár vagy lézer segítségével lehet megtenni. .

Képzelje el, hogy egy gigantikus erőmű elveszíti tájékozódását, és hogy a sugár elhalad a vevő mellett - figyelmeztet Anatolij Kiriushkin, a Gépépítés Központi Kutatóintézetének (TsNIIMASH) vezetője .

Ha az energiaáramlás áthalad a lakóházakon vagy az ipari vállalatokon, az kiéget minden elektronikus berendezést, megzavar minden szállítást, miközben az embereket súlyos égési sérülések veszélye fenyegeti. " az égből a léginavigációig ".

Természetesen semmi sem akadályoz bennünket abban, hogy nagyon bonyolult és felesleges rendszereket képzeljünk el, amelyek megakadályozzák az ilyen balesetet., automatikusan levágja a gerendát legalább meghibásodás esetén.

De van valami rosszabb is. Ilyen erőmű, és el lehet képzelni, hogy néhány évtized alatt sokan lehetnek a pályán.

Ez egy potenciális fegyver is, amely képes sok célpontot eltalálni a földön, letiltani az összes elektronikus eszközt és nagy károkat okozni, mint például az ember.

Az amerikaiak erre a kifogásra válaszul rámutatnak, hogy a sugár nagyon nagy területre terjedhet, ami jelentősen hígítja annak hatásait.

És hogy az antenna összefoglalható egy egyszerű, több tíz négyzetkilométeres rácsban egy sivatagi területen, vagy akár egy erdő felett, teljesen megvédve.

Jam az űrben

A geostacionárius pályán torlódásokról is szó esett. Bizonyos helyeken már telített, és a távközlési szolgáltatók nem tűnnek nagyon örvendetesnek, ha megérkeznek ezek a több kilométer átmérőjű szörnyek, az összes telepített napelem.

Ami a többi műholdas felhasználót, többek között a tudósokat illeti, attól tartanak, hogy drága készülékeiket olyan mikrohullámok áramlásán keresztül képzelik el, amelyek az üzemet összekapcsolják orbitális napenergia energiagyűjtőjére a Földön.

Orbita napenergia nemzetközi információk.

Kínai tudósok megoldásokat keresnek egy szoláris űrállomás megépítésére és keringésére, amelynek feladata állandó energiaáramlás biztosítása lenne a Földre.

A Xinhuanet, amely a Hszinhua Hírügynökség kínai hírügynökségtől függ, honlapja szerint egy ilyen projekt megvalósításához, még fogalmi szakaszban, szükség lenne arra, hogy egy műholdat orbitális pályára állítsanak, amelynek súlya meghaladja az 5 tonnát., sokkal több, mint az összes eddig indított műhold, beleértve a Nemzetközi Űrállomást is.

A napenergia-állomás ötlete nem új keletű, és néhány kínai tudós úgy véli, hogy 2020-ig energiakollektort lehet majd az űrbe küldeni.

De mások, óvatosabban, 2050-ről beszélnek "2020 körül Kína egy űrállomást épít, amely kifejleszt egy technológiát az orbitális napenergia gyűjtésére és előállítására az űrben" - mondta Xinhuan News, a Kínai Műszaki Akadémia alelnöke.

Kína a világ első országaként akar napelemet állítani a pályára.

Kína azt tervezi, hogy elindítja a orbitális napenergia 2050-ig. Ha sikerrel jár, akkor az lesz az első ország, amely ilyen bravúrokat ért el. De számos részletet még meg kell oldani, például csökkenteni kell az üzem előállítási költségeit és a műholdak súlyát.

Az energiát előállító versenyben nap- tömegesen megújuló, napelemes fotovoltaikus erőművek a legnépszerűbb megoldások közé tartoznak.

Az egyetlen feltétel a napsütés. A kínaiak, akiknek már számos nagy létesítményük van a területén, fel akarják mondani ezt a korlátozást.

2050-re az ország a kizárólag napelemekből álló állomás pályára állítását tervezi. Az űrben, felhők, évszakok és nappali/éjszakai ciklusok nélkül.

A nap megszakítás nélkül süt. Mit kell folyamatosan termelni az áramot. Ha teljesíti rendeltetését, Kína lesz az első nemzet, amely eléri ezt a bravúrt.

Mielőtt eljutna erre a pontra, már ki kell dolgoznia azt a technológiát, amely megfogja a napenergiát, hogy átadja a Földre, majd elküldi ezt a technológiát a légkörből.

Bonyolult feladat, amely időbe telik. A China Daily információi szerint jelenleg a délnyugati részén fekvő Chongqing városban építenek egy teszthelyet, amelynek segítségével ennek a legjobb módját lehet meghatározni.

Ha meg szeretné kapni ezt és más információkat a mobiltelefonján, töltse le a Táviratot, írja be a Távirat linket, és kattintson a + Csatlakozás gombra.
Kövesse profilunkat a címen is
Facebook
Twitter
Linkedin
Instagram
Pinterest