Güneş Enerjisi İstasyonları Enerji İhtiyacımıza Çözüm Olabilir

Uzayda ilerleyen ve Dünya’ya muazzam miktarda enerji gönderen dev güneş enerjisi istasyonları kulağa bilim kurgu gibi geliyor. Bu konsept ilk olarak 1920’lerde Rus bilim adamı Konstantin Tsiolkovsky tarafından geliştirilmişti. Ancak günümüzde, bilim adamları bu kavramı gerçeğe dönüştürmek için büyük adımlar atıyorlar. Avrupa Uzay Ajansı bu çabaların potansiyelini fark etti ve şu anda bu tür projeleri finanse etmek istiyor belki uzaydan elde edeceğimiz ilk endüstriyel kaynak “ışınlanmış güç” olur.

İklim değişikliği, zamanımızın en büyük sorunudur. Yükselen küresel sıcaklıklardan değişen hava koşullarına kadar, iklim değişikliğinin etkileri şimdiden dünya çapında hissediliyor. Bu zorluğun üstesinden gelmek, enerji üretme ve tüketme şeklimizde köklü değişiklikler gerektirecektir.

Yenilenebilir enerji teknolojileri, son yıllarda artan verimlilik ve daha düşük maliyetle önemli ölçüde gelişti. Ancak, kullanımlarında ki en büyük dezavantajlardan biri, sürekli bir enerji kaynağı sağlamamalarıdır. Rüzgar ve güneş sistemleri yalnızca rüzgar estiğinde veya güneş parlarken enerji üretir – ancak her gün 24 saat elektriğe ihtiyacımız var. Nihayetinde, yenilenebilir kaynaklara geçiş yapmadan önce enerjiyi büyük ölçekte depolamanın bir yoluna bulmalıyız.

Bunun olası bir yolu uzayda güneş enerjisi üretmek olabilir. Bunun birçok avantajı var. Uzay tabanlı bir güneş enerjisi istasyonu, günün 24 saati Güneş’e bakacak şekilde yörüngede dönebilir. Dünya’nın atmosferi de Güneş’in ışığını emer ve yansıtır, böylece atmosferin üzerindeki güneş pilleri daha fazla güneş ışığı alacak ve daha fazla enerji üretecektir.

Ancak üstesinden gelinmesi gereken önemli sorunlarımız olacaktır, bu kadar büyük yapıların nasıl inşa edileceği ve konuşlandırılacağı gibi sorunlar. Tek bir güneş enerjisi santrali, alan olarak 10 kilometre kare olabilir – 1.400 futbol sahasına denktir. En büyük zorluk istasyonu bir roketle uzaya fırlatmanın maliyeti olacağından, hafif malzemelerin kullanılması da kritik olacaktır.

Önerilen çözümlerden biri, bir araya gelecek ve tek, büyük bir güneş jeneratörü oluşturacak şekilde yapılandırılacak binlerce küçük uydudan oluşan bir ağ geliştirmek. 2017’de, California Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, binlerce ultra hafif güneş pilinden oluşan modüler bir elektrik santralini kabaca tasarladı. Ayrıca,metrekare başına sadece 280 gram ağırlığında prototip bir panel gösterdiler.

Son zamanlarda bu uygulama için 3D baskı gibi üretimdeki yenilikler de inceleniyor. Liverpool Üniversitesi’nde, ultra hafif güneş pillerini güneş yelkenlerine yazdırmak için yeni üretim teknikleri araştırılıyor. Bir güneş yelkeni, bir uzay aracını yakıtsız olarak ileri itmek için Güneş’in radyasyon basıncının etkisinden yararlanabilen katlanabilir, hafif ve oldukça yansıtıcı bir zardır. Büyük, yakıtsız güneş enerjisi istasyonları oluşturmak için güneş pillerini güneş yelkeni yapılarına nasıl yerleştirileceği araştırılıyor.


Bu yöntemler uzayda elektrik santralleri inşa etmemizi sağlayacaktır. Nitekim, Uluslararası Uzay İstasyonundan veya Ay’ın yörüngesinde dönecek olan gelecekteki Ay geçidi istasyonundan uzayda birimler üretmek ve yerleştirmek bir gün mümkün olabilir. Bu tür cihazlar aslında Ay’da güç sağlamaya yardımcı olabilir.

Şu anda elektrik santrallerini inşa etmek için Dünya’dan gönderilecek malzemelere ihtiyacımız olsa da, bilim adamları ayrıca gelecekte Ay’da bulunan kaynaklardan üretim için faydalanmayı düşünüyorlar.

Bir başka büyük zorluk da Dünya’ya aktarılan gücü kullanılabilir kılmak olacak. Plan, güneş hücrelerindeki elektriği enerji dalgalarına dönüştürmek ve elektromanyetik alanları kullanarak bunları Dünya yüzeyindeki bir antene aktarmaktır. Anten daha sonra dalgaları tekrar elektriğe dönüştürecek. Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı liderliğindeki araştırmacılar halihazırda tasarımlar geliştirdiler ve bunu yapabilecek bir yörünge sistemi gösterdiler.

Yapılacak çok iş olsa da amaç, uzaydaki güneş santrallerinin önümüzdeki on yıllarda gerçeğe dönüşmesi. Çin’deki araştırmacılar, 2050 yılına kadar faaliyete geçirmeyi amaçladıkları Omega adlı bir sistem tasarladılar. Bu sistemin, Dünya’nın şebekesine 2 GW güç sağlayabilmesi hedefleniyor ki bu çok büyük bir orandır. Dünyadaki güneş panelleriyle bu kadar çok enerji üretmek için altı milyondan fazla panele ihtiyacımız olurdu.

 

 

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir