Uzaydaki güneş çiftlikleri, Dünya'nın enerji ihtiyacını karşılayabilir mi?
Emma Woollacott | İş Teknolojisi muhabiri
Uzaydan güneş enerjisi toplayıp mikrodalgalar halinde Dünya'ya göndermek gerçek olamayacak kadar iyi görünüyor.
Ama sektör temsilcileri ve akademisyenlerden oluşan Uzay Enerjisi Girişimi'nin (SEI) eş başkanı Martin Soltau'ya göre 2035'e kadar bu projeyi hayata geçirmek mümkün.
SEI, Dünya yörüngesine çok sayıda dev uydular yerleştirilmesini öngören Cassopeia adlı bir proje üzerinde çalışıyor.
Uydular, yörüngeye yerleştirildikten sonra güneş enerjisini toplayıp yeryüzüne gönderecek.
Soltau, projenin sınırsıza yakın bir potansiyeli olduğunu söylüyor ve bu yolla 2050'de tüm dünyanın enerji ihtiyacının karşılanabileceğini belirtiyor:
"Yörüngede güneş enerjisi uyduları için yeterince yer var. Güneş de muazzam derecede çok enerji sağlayabilir. Jeostatik yörüngenin etrafındaki dar bir şerit her yıl, insanlığın 2050'de kullanacağından 100 kat daha fazla enerji alıyor."
Bu yıl İngiltere hükümeti, uzay bazlı güneş enerjisi (SBSP) projelerine 3 milyon sterlin kaynak aktardı.
Hükümet bu kararı, mühendislik danışmanlık şirketi Frazer-Nash'in bu teknolojinin uygulanabilir olduğunu teyit etmesinden sonra aldı.
Bu paranın büyük bir kısmını SEI alacak.
SEI'nin uyduları yüz binlerce küçük modülden oluşacak. Bunlar Dünya'da üretilecek ama montajı otonom robotlar tarafından uzayda yapılacak. Robotlar uyduların bakımından da sorumlu olacak.
Uyduların topladığı güneş enerjisi yüksek frekanslı radyo dalgalarına dönüştürülecek ve Dünya'daki elektromanyetik enerjiyi doğru akıma çeviren bir alıcıya aktaracak. Yani radyo dalgaları elektriğe dönüştürülecek.
Her uydunun şebekeye 2GW enerji sağlayabileceği belirtiliyor. Bu da her uydunun bir nükleer santralinkine eşit gücü olması demek.
Dünya'da güneş ışıkları atmosfer tarafından dağıtılıyor. Ama uzayda ışınlar doğrudan Güneş'ten hiçbir müdahaleye uğramadan geliyor.
Bu nedenle uzayda konuşlandırılmış bir güneş paneli, Dünya'da aynı boyutlardaki bir panelden daha fazla enerji toplayabiliyor.
Dünyanın başka yerlerinde de benzer teknolojiler üzerinde çalışılıyor.
Örneğin ABD’de Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı (AFRL) böyle bir sistem için büyük önem taşıyan bazı teknojiler üzerinde çalışıyor.
Bu araştırmalar, güneş pillerinin verimliliğini artırmak, güneş enerjisinin radyo frekanslarına dönüştürülmesi ve ışın oluşumu, uzay aracı bileşenlerinde büyük ısı dalgalanmalarının azaltılması ve konuşlandırılabilir yapılar için tasarımların geliştirilmesini de içeriyor.
Geçen yılın sonunda ekip sandviç fayansları adını verdiği, güneş enerjisini radyo dalgalarına dönüştüren parçaları tanıttı.
Mikrodalga ışınları kulağa biraz ürkütücü gelebilir. Ama bunların ne insanlar ne de yaban hayatı için zararlı oldukları belirtiliyor.
Soltau, “Işın bir mikrodalga. Her zaman havada olan kablosuz internet bağlantısı gibi. Yoğunluğu da düşük. Öğle saatlerindeki güneş ışınlarınınkinin dörtte biri yoğunlukta. Çölün ortasındaysanız metrekare başına 1000W alırsanız. Bu ise 240W. Yani bu açıdan doğası gereği güvenli.”
'Teknoloji henüz hazır değil'
Engellerin birçoğunun aşılmasına karşın hâlâ potansiyel sorunlar bulunuyor.
Portsmouth Üniversitesi’nden yenilenebilir teknoloji uzmanı Dr. Jovana Radulovic, “Bu teknolojilerin mevcut olduğunu düşünüyoruz. Ama bu karmaşıklıkta bir projeye girişmemizi sağlayacak teknolojiler henüz hazır değil” diyor.
Dr. Radulovic, çok sayıda güneş panelini uzaya firlatmanın maliyetli olacağını, ayrıca herhangi bir proje için yüzlerce fırlatmanın gerekeceği göz önüne alınırsa büyük miktarda karbon salımı olacağını vurguluyor.
Fakat, Cassiopeia projesi kapsamında Strathclyde Üniversitesi’nde yapılan bir etki değerlendirmesine göre fırlatmalar dahil bir kilovat saat enerji için 24 gram karbondioksit salımı olacak. Bu da karasal bir güneş panelinin salımına eşit.
Saltau da maliyetin düşmekte olduğunu söylüyor:
“Öncelikle fırlatma maliyeti yüzde 90 oranında azaldı. Daha da azalmaya devam ediyor. Bu projenin maliyeti açısından çok önemli bir faktör.
"İkincisi güneş enerjisi uydularının geliştirilmesi sürecinde önemli ilerleme sağlandı. Artık her şey daha modüler. Bu dayanıklılığı artırıyor ve üretim maliyetlerini düşürüyor.
“Üçüncü olarak robot bilimi ve otonom sistlemlerde büyük ilerlemeler kaydediliyor”.
İngiltere Hükümeti’nden sınırlı bir kaynak alan SEI, projede kullanılacak bazı teknolojiler için özel yatırımcıları çekmeyi planlıyor.
Bununla birlikte Dr. Radulovic, projede önerilen takvimin aşırı iyimser olduğunu söylüyor.