Mokslininkai visame pasaulyje ieško naujų sprendimų, kaip aprūpinti Žemę švaria energija ir atsisakyti iškastinio kuro. Viena iš idėjų, kuri prieš kelis dešimtmečius atrodė kaip mokslinė fantastika, šiandien tampa realiu projektu, tai kosminės saulės baterijos.
Naujausias NASA paremtas tyrimas rodo, kad iki 2050 metų tokios sistemos galėtų pakeisti net iki 80 proc. sausumoje įrengtų saulės ir vėjo jėgainių Europoje. Kosminės saulės energijos koncepcija buvo pasiūlyta dar 1968 metais čekų kilmės amerikiečių inžinieriaus Peterio Glaserio.
Jo idėja buvo paprasta, tai surinkti saulės energiją kosmose, kur saulės spinduliai stipresni, ir perduoti ją į Žemę. Po daugiau nei pusės amžiaus ši vizija vėl iškilo į dienos šviesą, šį kartą paremta modernia technologija ir globaliu siekiu sumažinti anglies dioksido emisijas.
Nauja analizė rodo, kad kosminės saulės baterijos galėtų iš esmės pakeisti energetikos sistemą. Jos ne tik gamintų elektrą nuolat, bet ir sumažintų poreikį didžiuliams energijos saugojimo įrenginiams, kurie šiuo metu reikalingi tradicinei saulės ir vėjo energijai.
Saulės energija iš kosmoso
Vienas iš nagrinėjamų projektų vadinamas „heliostatų spiečiumi“. Tai tūkstančiai veidrodžių, atspindinčių saulės šviesą į centrinį imtuvą, kuris siunčia energiją į Žemę. Tokia sistema galėtų veikti net 99,7 proc. metų laiko, nepriklausomai nuo paros ar oro sąlygų. Tai reikštų beveik nenutrūkstamą energijos tiekimą, o tai yra didžiausias iššūkis dabartinėms atsinaujinančios energijos technologijoms.
Kitas pasiūlytas modelis yra vadinamasis „plokštuminis masyvas“. Tai labiau į tradicines saulės baterijas panaši konstrukcija, kur viena pusė renka saulės šviesą, o kita siunčia ją radijo bangomis į Žemę. Šis metodas veikia apie 60 proc. laiko, tačiau yra paprastesnis ir pigesnis įgyvendinti.
NASA skaičiavimai ir efektyvumas
Abu projektai buvo išsamiai aprašyti 2024 metų NASA ataskaitoje apie kosminės saulės energijos perspektyvas. Mokslininkai pabrėžia, kad kosmose saulės spinduliuotė yra stipresnė nei Žemėje, todėl baterijos gali veikti beveik be pertraukų. Tai suteiktų galimybę užtikrinti energijos tiekimą be priklausomybės nuo dienos, nakties ar debesuotumo.
Skaičiavimai rodo, kad „heliostatų spiečius“ galėtų sumažinti bendras Europos energetikos sistemos išlaidas 7 – 15 proc. ir pakeisti iki 80 proc. antžeminės saulės bei vėjo jėgainių. Be to, toks modelis sumažintų poreikį milžiniškoms baterijoms net 70 proc., nors šaltuose regionuose vis dar prireiktų vandenilio saugyklų žiemą.
Ekonominė realybė ir iššūkiai
Kad kosminės saulės elektrinės taptų ekonomiškai naudingos, jų metinės išlaidos iki 2050 metų turėtų sumažėti iki maždaug 14 kartų didesnės kainos nei įprastų saulės baterijų Žemėje. Dabartinės prognozės rodo, kad šiuo metu tokios technologijos kainuoja dešimtis kartų daugiau, todėl būtinos didelės investicijos ir ilgalaikės mokslinės programos.
Ekspertai siūlo plėtoti abu projektus lygiagrečiai, tai iš pradžių įgyvendinti paprastesnį plokštuminį modelį, kuris leistų išbandyti technologijas ir surinkti praktinės patirties, o vėliau pereiti prie pažangesnių sistemų su beveik nuolatiniu energijos tiekimu.
Žvilgsnis į ateitį
Kosminės saulės energijos tyrimai vykdomi ne tik JAV, bet ir Kinijoje, Indijoje, Japonijoje bei Jungtinėje Karalystėje. Pasak tyrėjų, ši technologija galėtų tapti vienu svarbiausių žingsnių siekiant pasaulinio anglies neutralumo.
Ji suteiktų galimybę kurti švaresnę energetikos infrastruktūrą, nepriklausomą nuo oro sąlygų ir sezoniškumo. Ateityje, pasak projekto autorių, bus tiriamos ir galimos rizikos, tai kosminės šiukšlės, sistemos senėjimas ar energijos perdavimo sutrikimai.
Tačiau viena aišku jau dabar, jei technologijos pažanga išliks tokia greita, 2050 metais žmonija gali turėti pirmąsias realiai veikiančias kosmines saulės elektrines, galinčias iš esmės pakeisti mūsų požiūrį į energijos gamybą.
