السبت , أبريل 20 2024
الطاقة الشمسية الفضائية

توليد الطاقة الشمسية من الفضاء

أعلن مختبر القوات الجوية الأمريكية عن مشروع يهدف إلى جمع وتركيز الطاقة الشمسية من الفضاء عبر مواقع تشبه الأقمار الصناعية وإرسالها إلى قاعدة مثبتة على الأرض لالتقاط الطاقة الشمسية المرسلة من الفضاء لضمان السلامة الكهربائية.

في الماضي ، كان نقل الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض مجرد نوع من الخيال العلمي ، لكن الجيش الأمريكي يؤكد اليوم أنه إذا سارت الأمور وفقًا للخطة ، فسيكون قريبًا جدًا.

نقل الطاقة اللاسلكي ليس خياليًا فقط. هذه حقيقة علمية. نرى عملية إرسال الموجات الكهرومغناطيسية من الأقمار الصناعية إلى سطح الأرض كل يوم ، فما الذي يمنعنا من نقل الكهرباء لاسلكيًا؟

في عام 2008 نجح علماء في اليابان والولايات المتحدة في نقل الطاقة الكهربائية لاسلكيًا على شكل موجات كهرومغناطيسية (قصيرة) من الميكروويف ، تفصل بينها مسافة 148 كيلومترًا بين جزيرتي هاواي! تبلغ الطاقة 20 واطًا ، وهو ما يكفي لتشغيل مصابيح الفلورسنت الصغيرة ، لكن التكنولوجيا الحديثة يمكنها الآن توفير المزيد من الطاقة ، خاصةً لأقوى جيش في العالم.

تستهلك القواعد العسكرية على الأرض الكثير من الطاقة ، والتي عادة ما تستهلكها المولدات التي تبتلع الكثير من الوقود للتشغيل ، وهذا هو الشغل الشاغل للجيش لضمان التسليم الآمن والإمداد بالوقود المطلوب من خلال أسطول الشحن الضخم.

يحاول الجيش الأمريكي التغلب على هذه العقبة من خلال هذه التكنولوجيا للتأكد من أنه يحتاج فقط إلى تثبيت طاقة محطة الاستيلاء في قاعدته العسكرية ، ولضمان سلامة الكهرباء من خلال الطاقة الواردة من الفضاء.

على عكس الطريقة المعروفة لتجميع الطاقة الشمسية على الأرض ، فإن هذه التقنية الحديثة لا تتطلب تركيبات واسعة النطاق للألواح الكبيرة ، ولا تتأثر بالعوامل الجوية أو مواسم الأرض أو وقت الأرض ، ولكنها يمكن أن تحصل على ضوء الشمس غير المقيد ، لذا يجب توفيرها دون انقطاع.

على الرغم من أن البحث الأولي للمشروع كان لأغراض عسكرية ، إلا أنه يحمل وعدًا كبيرًا في توفير الطاقة للقطاع المدني في المستقبل.

التكنولوجيا اللازمة لتنفيذ المشروع متاحة بالفعل. تتكون وحدة توليد الطاقة من هيكل ثلاثي الطبقات ، وتتلقى الطبقة الخارجية ضوء الشمس وتحولها إلى طاقة كهربائية. وفي الطبقة السفلية ، تقوم الرقائق الصغيرة بتحويل الطاقة الكهربائية إلى أشعة تولدها موجات الميكروويف ، ثم تعيد الطاقة إلى الأرض . تشتمل الطبقة الوسطى على نظام تحكم حاسوبي يحزم هذه الموجات ويرسلها إلى المحطة الأرضية ، حيث ينتظرون أجهزة استقبال خاصة لتحويلها مرة أخرى إلى طاقة كهربائية.

ولكن لإنجاز هذه المهمة ، لا يزال العلماء يواجهون تحديات يجب التغلب عليها ، مثل تصميم أجزاء خفيفة الوزن وقابلة للطي لتسهيل نقلها إلى الفضاء من ناحية ، ومن ناحية أخرى ، منتجات قوية يمكن أن تعمل لسنوات عديدة دون صيانة.

من مزايا محطة الطاقة الفضائية أنها تستطيع استقبال أشعة الشمس دون إزعاج ، وهو ما يحدث عادة بسبب السماء الملبدة بالغيوم على الأرض.

وبالمثل ، عندما تتوقف المحطة الفضائية تمامًا عن توليد الكهرباء ، فلن تكون هناك ليال مظلمة في مدار الفضاء. بناءً على ظروف الفضاء هذه ، يمكن توقع أن يكون ناتج الطاقة يساوي ثمانية أضعاف الطاقة التي يمكن أن يولدها نفس الموقع على الأرض.

يؤكد العلماء أن هذا النوع من محطات الطاقة لديه القدرة على حل مشاكل الطاقة العالمية في المستقبل. كما أنه سيقلل الاعتماد على مصادر الطاقة الرئيسية غير الصديقة للبيئة في الوقت الحالي ، مثل النفط ومصادر الطاقة الأخرى.

ولكن لإنجاز هذه المهمة ، لا يزال العلماء يواجهون تحديات يجب التغلب عليها ، مثل تصميم أجزاء خفيفة الوزن وقابلة للطي يسهل نقلها إلى الفضاء من جهة ، وتتطلب سنوات من العمل المتين دون صيانة من جهة أخرى.

يمكن لهذا النوع من المصانع أن يولد حوالي 2 جيجاوات من الطاقة ، وهو ما يعادل إنتاج مفاعل نووي. أما عن تكلفة التركيب فلا تزيد عن دولار ونصف للواط.

جدير بالذكر أن العلماء الروس والصينيين واليابانيين يدرسون بالفعل تقنيات مماثلة ، مما ينذر بمنافسة جديدة في مجال الطاقة الفضائية ، والتي قد تسرع خطط التنمية والإنجازات إلى حد كبير.

شاهد أيضاً

الشعب

يواصل مجلس الشعب مناقشة مشروع قانون الطاقة المتجددة والموافقة على عدة مشاريع

وقدم مجلس الشعب برئاسة رئيس مجلس النواب حمودة صباغ ، في الاجتماع الذي عقد اليوم ، البيانات المالية للحكومة بشأن مشروع قرار السنة المالية 2016 إلى لجنة الموازنة والمحاسبة لدراسة وإعداد التقارير اللازمة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *