30/09/2022

გავრცელებული ინფორმაციით, დიდი ბრიტანეთის მთავრობა, 16 მილიარდიანი პროექტის ფარგლებში, განიხილავს მზის ენერგოსადგურის აგებას კოსმოსში, რაც დიდ ბრიტანეთს 2050 წლისთვის სათბურის აირების ნულოვანი ბალანსის (net zero) მიზნის მიღწევის საშუალებას მისცემს.  

გლობალური ენერგეტიკული საჭიროებების გათვალისწინებით,  2050 წლისთვის თითქმის  50% - ით გაიზრდება მოთხოვნა ენერგიაზე. შესაბამისად, მზის კოსმოსური ენერგოსადგური  შეიძლება იყოს მთავარი საშუალება მსოფლიო ენერგეტიკულ სექტორში არსებული მზარდი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად და ამასთანავე გლობალური დათბობის პრობლემასთან გასამკლავებლად. 

მზის კოსმოსური  ენერგოსადგური გულისხმობს კოსმოსში ენერგიის შეგროვებას და მის დედამიწაზე გადაგზავნას. უახლესმა ტექნოლოგიურმა მიღწევებმა აღნიშნული გეგმა კიდევ უფრო მიღწევადი გახადა. 

ლონდონში გამართულ კონფერენციაზე „Space Enabled Net-Zero Earth“, აღნიშნული ინიციატივის თავმჯდომარემ, მარტინ სოლთაუმ განაცხადა, რომ კოსმოსური მზის ენერგოსადგურის შესაქმნელად ყველა საჭირო  ტექნოლოგია უკვე არსებობს.  გამოწვევა არის მხოლოდ პროექტის მოცულობა.  „კვლევამ აჩვენა, რომ, ეს ტექნიკურად შესაძლებელია და არ მოითხოვს ფიზიკის კანონების დარღვევას, ახალი მასალების ან ტექნოლოგიური კომპონენტების შექმნას“  - განაცხადა მარტინ სოლთაუმ. 

კოსმოსური მზის ენერგოსადგურის სისტემა მოიცავს მზის ენერგიის თანამგზავრს - უზარმაზარ კოსმოსურ ხომალდს, რომელიც აღჭურვილია მზის პანელებით. პანელები გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას, რომელიც შემდგომ უსადენოდ, მაღალი სიხშირის რადიოტალღების მეშვეობით გადაეცემა დედამიწას. კოსმოსიდან მზის ენერგიის მისაღებად, სისტემას დასჭირდება დედამიწაზე დაფუძნებული უდიდესი ანტენა, რომელსაც ეწოდება რექტენა. რექტენა იღებს კოსმოსიდან წამოსულ მიკროტალღურ გამოსხივებას და  მას გარდაქმნის მუდმივ ძაბვად, რომელიც შემდგომში გამოიყენება მაღალი ძაბვის გადასაცემად. 

„რექტენა ჰგავს  7კმ – 13 კმ-ზე ზომის დიდ, ღია ქსელს პატარა დიპოლური ანტენებით“ - აღნიშნა სოლთაუმ. ეს საკმაოდ დიდი კონსტრუქციაა, თუმცა დიდ ბრიტანეთში ის დაიკავებს ანალოგიური სიმძლავრის მზის ენერგიის ფერმის მხოლოდ 40%-ს.

ხმელეთზე არსებული მზის ენერგოსადგურებისგან განსხვავებით, მზის კოსმოსური ენერგოსადგური 24 საათის განმავლობაში მზით განათებულია და შესაბამისად, ელექტროენერგიის მუდმივ რეჟიმში გამომუშავებაც შეუძლია. 

შოტლანდიის სტრატკლაიდის უნივერსიტეტის საჰაერო კოსმოსური ინჟინერიის მკვლევარი, ენდრიუ როს ვილსონი აგრეთვე მიიჩნევს, რომ მზის  კოსმოსური ენერგოსადგურის შექმნა რეალისტურია. მისი თქმით, პოტენციური გამოსხივების რისკი უმნიშვნელოა: „თქვენ უფრო მეტ გამოსხივებას მიიღებთ ჯიბეში არსებული მობილური ტელეფონიდან, ვიდრე კოსმოსური მზის ენერგოსადგურის მიერ გამოყოფილი ერთ-ერთი  სხივის ქვეშ დგომისას.“

გამოწვევები

მზის კოსმოსური ენერგოსადგურების მუშაობა რამდენიმე პრაქტიკული გამოწვევის წინაშე დგას:

• მზის კოსმოსური ენერგოსადგური შედგება დიდი რაოდენობის მზის მოდულებისაგან (პანელებისგან), რომლებიც ორბიტაზე უნდა ააწყონ რობოტემბა. კოსმოსში ყველა ამ ელემენტის ტრანსპორტირება რთული, ძვირადღირებული და ამავე დროს  საზიანოა გარემოსათვის.
• კოსმოსურმა ნამსხვერევებმა შესაძლოა დააზიანოს მზის პანელები, მით უფრო რომ კოსმოსური პანელები არ არის დაცული დედამიწის ატმოსფეროთი. იმავდროულად, მზის რადიაცია, რაც კოსმოსში ბევრად უფრო აქტიურია, ვიდრე დედამიწაზე, პანელების უფრო სწრაფ დაზიანებას გამოიწვევს
• მზის ერთ კოსმოსურ ენერგოსადგურს დასჭირდება მრავალი კოსმოსური ხომალდის (შატლის) გაშვება. ჯერ-ჯერობით არ არსებობს მრავალჯერადი გამოყენების კოსმოსური ხომალდები, თუმცა ისეთი კომპანიები, როგორებიცაა Space X  და სხვები, მუშაობენ ამ პრობლემის გადაწყვეტაზე. კოსმოსური ხომალდების გაშვების სისტემების ხელახლა გამოყენება მნიშვნელოვნად შეამცირებს მზის კოსმოსური  ენერგოსადგურის საერთო ღირებულებას.
• კიდევ ერთი გამოწვევაა ენერგიის უსადენოდ გადაცემა დიდ დისტანციაზე, კერძოდ კი კოსმოსში არსებული მზის თანამგზავრიდან - დედამიწაზე. თანამედროვე ტექნოლოგიების მეშვეობით, შეგროვებული მზის ენერგიის მხოლოდ მცირე ნაწილი თუ მიაღწევს დედამიწამდე. 

საცდელი პროექტები უკვე მიმდინარეობს

აშშ-ს საზღვაო კვლევითმა ლაბორატორიამ 2020 წელს გამოსცადა მზის მოდული და ენერგიის გარდაქმნის სისტემა კოსმოსში. ამავდროულად, ჩინეთმა გამოაცხადა, რომ საგრძნობ წინსვლას მიაღწია ბიშანის მზის ენერგოსადგურზე, რომელიც 2035 წლისთვის, მათი გათვლებით, უკვე უნდა ფუნქციონირებდეს. 

დიდ ბრიტანეთში 17 მილიარდიანი მზის კოსმოსური ენერგოსადგურის განვითარება   მიიჩნევა სიცოცხლისუნარიან კონცეფციად. აღნიშნული პროექტი დაიწყება მცირემასშტაბიანი ცდებით, რაც,  საბოლოოდ, 2040 წლისთვის მზის ენერგოსადგურის ფუნქციონირებამდე მიგვიყვანს.

მზის ენერგიის თანამგზავრი იქნება 1.7 კმ დიამეტრისა, მისი წონა იქნება 2000 ტონა. სახმელეთო ანტენა კი დაიკავებს დაახლოებით 6.7 კმ x 13 კმ  ტერიტორიას. 

ძალიან მაღალი საწყისი დანახარჯებისა და ჩადებული ინვესტიციის ნელი ანაზღაურების გამო, პროექტს შესაძლოა დასჭირდეს მნიშვნელოვანი სახელმწიფო რესურსები, ისევე როგორც  კერძო კომპანიების ინვესტიციები. თუმცა ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, კოსმოსში გაშვებისა და წარმოების ღირებულება სტაბილურად შემცირდება.  პროექტის მასშტაბები პროდუქტის მასობრივი წარმოების საშუალებას იძლევა, რამაც შესაძლოა გარკვეულწილად შეამციროს მისი ღირებულება. 

საკითხავია, დაგვეხმარება თუ არა მზის კოსმოსური ენერგოსადგური 2050 წლისთვის სათბურის აირების ნულოვანი ბალანსის, მაგრამ ცხადია, რომ მომავალში ტექნოლოგია  მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს გლობალურ ენერგომომარაგებაში. 

წყარო: World Economic Forum, Jovana Radulovic, A solar power station in space? Here’s how it would work - and help us get to net zero