Výskumníci z Caltechu vybudovali prototyp, ktorý bude z obežnej dráhy zachytávať neobmedzenú slnečnú energiu.
Zdroj: Caltech
Vedci po prvý raz úspešne demonštrovali, že slnečnú energiu možno bezdrôtovo prenášať nielen vo vesmíre, ale aj z vesmíru na Zem.
Experiment s názvom Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (MAPLE) a jeho prototypové zariadenie je jednou z troch kľúčových technológií, ktoré testuje projekt Space Solar Power Project (SSPP) Kalifornskej technickej univerzity (Caltech). Jeho cieľom je získavať neobmedzenú slnečnú energiu a prenášať ju na zemský povrch.
Solárna energia je hudbou budúcnosti
Solárna energia je najrýchlejšie rastúcou formou obnoviteľnej energie a v súčasnosti predstavuje 3,6 percenta celosvetovej výroby elektriny. To z nej robí tretí najväčší zdroj na trhu s obnoviteľnou energiou, ktorému predchádza vodná a veterná energia. Očakáva sa, že tieto tri metódy budú v nasledujúcich desaťročiach exponenciálne rásť a do roku 2050 dosiahnu míľnik 45 percent.
Hlavnými limitujúcimi faktormi pozemných solárnych panelov sú meteorologické podmienky a obmedzený čas zberu slnečnej energie. K dispozícii totiž musí byť dostatok denného slnečného žiarenia. Vedci strávili nad riešením tohto problému desaťročia. Zamerali sa preto na vesmírnu solárnu energiu, ktorú by na obežnej dráhe Zeme zachytávali satelity 24 hodín denne 365 dní v roku bez prerušovania.
Fotografia z priestoru interiéru MAPLE s vysielacím poľom vpravo a prijímačmi vľavo. Zdroj: SSPP
Prvý úspešný transfer energie na Zem
Výskumníci z Caltechu pracovali na technológii niekoľko rokov a nedávno dokončili prvý úspešný bezdrôtový prenos energie pomocou mikrovlnného poľa na prenos energie na nízkej obežnej dráhe. Prototyp má dva prijímače, ktoré zbierajú slnečnú energiu. Premieňajú ju na jednosmerný elektrický prúd a následne na rádiový signál, ktorý sa používa aj na prenos signálov mobilných telefónov.
Prototyp pozostáva z radu ľahkých flexibilných mikrovlnných vysielačov riadených vlastnými elektronickými čipmi. Jeho súčasťou boli aj kremíkové technológie navrhnuté na zber solárnej energie a jej prenos do prijímacích staníc po celom svete. Zatiaľ sa tímu podarila zachytiť len malá časť z vysielanej energie z vesmíru, väčšina bola rozptýlená do prostredia. Na vylepšení plánujú pracovať ďalších šesť mesiacov.
Dôležitá je flexibilita a hmotnosť
MAPLE vyvinul tím Caltechu, ktorý vedie Ali Hajimiri, profesor elektrotechniky a medicínskeho inžinierstva a spoluzakladateľ SSPP. Polia na prenos energie musia byť ľahké, aby sa minimalizovalo množstvo paliva potrebného na ich vyslanie do vesmíru, a flexibilné, aby sa dali zložiť a prepraviť v rakete.
Každá jednotka váži približne 50 kilogramov, čo je porovnateľné s mikrosatelitmi, ktoré majú 10 až 100 kilogramov. Každá jednotka je zložená v balíku s objemom jedného kubického metra. Na obežnej dráhe sa potom rozvinie do plochého štvorca so solárnymi článkami na jednej strane a s bezdrôtovými vysielačmi s priemerom približne 50 metrov na strane druhej.
„Na základe experimentov, ktoré sme doteraz vykonali, sa nám podarilo ako prvým úspešne preniesť slnečnú energiu z vesmíru na Zem,“ uviedol vo vyhlásení Ali Hajimiri. Keďže slnečná energia vo vesmíre nepodlieha cyklom dňa a noci, ročným obdobiam a oblačnosti, vedci tvrdia, že dokáže poskytnúť osemnásobne viac energie ako pozemné solárne panely.
Zdroj: Sciencealert, Independent, Caltech
(JM)
