Новости

RSS-трансляция Читать в ВКонтакте Читать в Одноклассниках Наш канал в Яндекс Дзен




23.10.2022 23:33
4528
В космосе протестируют солнечные панели для передачи энергии на Землю

На текущий момент проблема дефицита энергии стоит едва ли не на первом месте по важности. За редким исключением, от электричества работает практически всё, без него не сдвинутся с места поезда, остановятся заводы и прекратит работать связь. К сожалению, она не вырабатывается в достаточном количестве, поэтому человек изобретает всё новые способы её получения. Один из них, передачу энергии из космоса, вскоре собираются протестировать учёные.

Энергия света

Человек давно пришёл к выводу, что Солнце может стать ответом на многие вопросы, касающиеся энергоснабжения. Количество энергии, которое оно «выливает» на Землю, поистине огромно и могло бы обеспечить электричеством практически всё население, если и не бесплатным, то довольно дешёвым. Между тем всё оказалось не так просто. Человека с его солнечными панелями можно представить находящимся на дне глубокого колодца, куда достаёт лишь небольшая часть падающего света. Воздух только кажется прозрачным, на самом же деле до поверхности доходит лишь немногим более 10% солнечного излучения, всё остальное поглощается атмосферой, в том числе и озоновым слоем. Преобразовывать свет в электричество – неблагодарное занятие, трудоёмкое и малоэффективное.

Ситуация ещё больше ухудшается из-за несовершенства технологий: создать высокоэффективные фотоэлектрические элементы оказалось намного сложнее, чем казалось. Конечно, за последний год было сделано несколько серьёзных открытий, которые могут повлиять на текущее положение, но этого по-прежнему недостаточно, чтобы увеличить выходную мощность солнечных батарей. Впрочем, у инженеров давно мелькает очень интересная идея, технически крайне сложная и практически невыполнимая с современными технологиями. Вот уже десятилетие они усиленно работают, пытаясь построить солнечную электростанцию на земной орбите.

Околоземная солнечная электростанция

Казалось бы, замысел крайне прост: вывести на околоземную орбиту много солнечных панелей, установить, чтобы они вырабатывали электричество, пользуясь всем потенциалом солнечного излучения, а не малой его частью, как это происходит внизу. Учитывая, что в атмосфере энергия уменьшается в 8-10 раз, с солнечными панелями одинаковой площади выигрыш был бы очень большим. Конечно, есть и сугубо технические проблемы, вернее, очень много проблем, но над их решением около десяти лет работает целая исследовательская группа. На текущий момент специалисты представили готовый прототип высокоэффективной солнечной панели, очень тонкий и почти невесомый.

Группа учёных активно работает над проектом Caltech, благодаря которому можно будет собрать энергию Солнца и передать её на Землю. По мнению исследователей, этот процесс будет состоять из нескольких этапов. На первом панели будут собирать солнечный свет и переводить в электричество, которое затем отправится в преобразователь, где превратится в мощнейший электромагнитный импульс (радиоволны). Концентрированный пучок отправится вниз на приёмную станцию, будет собран антенной и опять преобразован в электричество. Согласно проведённым расчётам, энергетические потери хоть и велики, но выигрыш будет гораздо больше.

Исследовательская группа работает в трёх направлениях. Первое – создание непосредственно солнечных панелей, второе – разработка способа транспортировки энергии на землю, а третье – сборка панелей в единую структуру. На текущем этапе им удалось изготовить модуль на основе фотопреобразователей с большой эффективностью. Как утверждают специалисты, по выходной мощности они превосходят солнечные батареи, которые используются в спутниках и на космических станциях. Отдельные модули будут соединяться в большие панели шириной 2 и длиной 60 метров, а те уже будут формировать модули со стороной 60 метров. Благодаря невесомости их можно стыковать друг с другом в настоящие многокилометровые поля. При этом одна плитка размером 10х10 сантиметров весит всего 2,8 грамма. Как ожидается, в самом ближайшем будущем прототип отправится в космос и будет испытан в реальных условиях.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!


Смотрите ещё