რეალობა თუ სამეცნიერო ფანტასტიკა – ელექტროენერგია კოსმოსიდან
კოსმოსური ელექტროსადგურები ოცნებიდან სერიოზულ საინჟინრო პერსპექტივად იქცევიან. მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ შეძლებენ ორბიტაზე განახლებადი ენერგიის გამომუშავებას.
ეს სამეცნიერო ფანტასტიკას ჰგავს: კოსმოსში მცურავი გიგანტური მზის ელექტროსადგურები უზარმაზარ ენერგიას გადასცემენ დედამიწას. ეს კონცეფცია, რომელიც პირველად შეიქმნა რუსი მეცნიერის კონსტანტინე ციოლკოვსკის მიერ 1920-იან წლებში, დიდი ხნის განმავლობაში ძირითადად მწერლების შთაგონების წყარო იყო ხოლმე.
თუმცა, ერთი საუკუნის შემდეგ, მეცნიერები დიდ წარმატებებს აღწევენ ამ კონცეფციის რეალობად ქცევაში. ევროპის კოსმოსურმა სააგენტომ გააცნობიერა ამ ძალისხმევის პოტენციალი და ცდილობს მსგავსი პროექტების დაფინანსებას. ისინი პროგნოზირებენ, რომ პირველი ინდუსტრიული რესურსი, რომელსაც კოსმოსიდან მივიღებთ, იქნება “ენერგიის სხივი”.
კლიმატის ცვლილება ჩვენი დროის ყველაზე დიდი გამოწვევაა, ამიტომ სასწორზე ბევრი რამ დევს, გლობალური დათბობიდან დაწყებული ამინდის ცვლილებებით დამთავრებული – კლიმატის ცვლილების შედეგები უკვე იგრძნობა მთელს მსოფლიოში. ამ პრობლემის მოგვარება მოითხოვს რადიკალურ ცვლილებებს ენერგიის წარმოებაში და მის მოხმარებაში.
ბოლო წლების განმავლობაში განახლებადი ენერგიის ტექნოლოგიები მკვეთრად განვითარდა, გაუმჯობესდა ეფექტურობა და დაიწია ღირებულება. მაგრამ ერთ-ერთი მთავარი ბარიერი მათი ათვისების საქმეში არის ის ფაქტი, რომ ისინი არ უზრუნველყოფენ ენერგიის მუდმივ მარაგს. ქარისა და მზის ელექტროსადგურები ენერგიას აწარმოებენ მხოლოდ მაშინ, როდესაც შესაბამისი ბუნებრივი პირობებია, როცა ქრის ქარი ან ანათებს მზე – მაგრამ ჩვენ ელექტროენერგია გვჭირდება ყოველდღე, 24 საათის განმავლობაში. საბოლოო ჯამში, ჩვენ გვჭირდება ენერგიის დიდი მოცულობის შესანახი საშუალება, სანამ განახლებულ წყაროებზე გადასვლას შევძლებთ.
ამის გვერდის ავლის შესაძლო საშუალებაა მზის ენერგიის კოსმოსში გენერირება. ამ მეთოდს ბევრი უპირატესობა გააჩნია. მზის კოსმოსურ ელექტროსადგურს 24 საათის განმავლობაში შეუძლია მზის გარშემო ბრუნვა. დედამიწის ატმოსფერო ასევე შთანთქავს და ირეკლავს მზის ენერგიის გარკვეულ ნაწილს, ამიტომ ატმოსფეროს ზემოთ განლაგებული მზის ელემენტები მიიღებენ უფრო მეტ მზის სინათლეს და შესაბამისად წარმოქმნიან უფრო მეტ ენერგიას.
მაგრამ ერთ-ერთი მთავარი გამოწვევა რომელიც გადასალახია არის ის, თუ როგორ უნდა განათავსდეს მსგავსი დიდი მოცულობის კონსტრუქციები ატმოსფეროს მიღმა. ერთ მზის ელექტროსადგურს შეუძლია დაფაროს 10 კვ.კმ – რაც 1400 საფეხბურთო მოედნის ექვივალენტია. მსუბუქი მატერიალების გამოყენება იქნება კრიტიკულად მნიშვნელოვანი, რადგან სადგურის სტარტი და კოსმოსში გაშვება ყველაზე დიდ ხარჯებთანაა დაკავშირებული.
ერთ-ერთი შემოთავაზებული გამოსავალია შეიქმნას ათასობით პატარა ზომის თანამგზავრი, რომლებიც გაერთიანდებიან და შექმნიან კონფიგურაციას ერთი დიდი მზის გენერატორის შესაქმნელად. 2017 წელს კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მკვლევარებმა შექმნეს მოდულური ელექტროსადგურის დიზაინი, რომელიც შედგება ათასობით ულტრაიისფერი მზის პანელების ელემენტებისგან.
წარმოებაში განვითარებული უკანასკნელი მიღწევები, როგორიცაა 3D ბეჭდვა, ასევე განიხილება როგორც პოტენციალი კოსმოსურ ენერგეტიკაში. ლივერპულის უნივერსიტეტში იკვლევენ ტექნოლოგიებს წარმოებისთვის მზის იალქნებზე მოძრავი ულტრამჩატე მზის პანელების დასაბეჭდათ. მზის იალქანი არის დასაკეცი, მსუბუქი და ძალზე ამრეკლი მემბრანა, რომელსაც შეუძლია მზის სხივების ენერგიის ათვისება, რის მეშვეობითაც კოსმოსურ ხომალდს ექნება შესაძლებლობა საწვავის გარეშე იმოძრაოს. მიმდინარეობს მეთოდის შემუშავება, თუ როგორ უნდა მოხდეს მზის ელემენტების იალქნის სტრუქტურებში ჩაშენება, რომ შეიქმნას დიდი, საწვავისგან თავისუფალი ელექტროსადგურები.
ეს მეთოდები ელექტროსადგურების კოსმოსში აშენების საშუალებას მოგვცემს. მართლაც, ერთ მშვენიერ დღეს იქნება შესაძლებელი საერთაშორისო კოსმოსური სადგურიდან მოწყობილობების წარმოების და კოსმოსში განლაგების. ფაქტობრივად, ამ მოწყობილობებს შეუძლიათ მთვარის ენერგიით მომარაგება.
შესაძლებლობები ამით არ მთავრდება. მიუხედავად იმისა, რომ ელექტროსადგურების ასაშენებლად ამჟამად დედამიწის მასალებზე ვართ დამოკიდებული, მეცნიერები ასევე განიხილავენ საწარმოო პროცესისთვის კოსმოსური რესურსების გამოყენებას, მაგალითად, მთვარეზე მოპოვებულ მასალებს.
მაგრამ ერთ-ერთი მთავარი გამოწვევა წინაა, ესაა ამ გამომუშავებული ენერგიის დედამიწაზე გადაცემა. გეგმა მდგომარეობს შემდეგში – მზის ელემენტების ენერგიის ელექტრონულ ტალღებად გარდქნმნა და შექმნა ელექტრომაგნიტული ველის, რის მეშვეობითაც ეს ენერგია დედამიწას გადმოეცემა. იაპონიის აერონავტიკის საძიებო სააგენტოს მკვლევარებმა უკვე შექმნეს დიზაინი და აჩვენეს ორბიტარული სისტემა, რომელსაც ამის გაკეთება უნდა შეეძლოს.
ამ მიმართულებით ჯერ კიდევ ბევრი სამუშაოა გასაკეთებელი, მაგრამ მიზანი ის არის, რომ კოსმოსში მზის ელექტროსადგურები რეალობად იქცეს მომდევნო ათწლეულების განმავლობაში. მკვლევარებმა ჩინეთში შეიმუშავეს სისტემა სახელწოდებით ომეგა, რომლის ამოქმედებასაც აპირებენ 2050 წლისთვის. ამ სისტემას უნდა ჰქონდეს 2 გვტ ელექტროენერგიის მიწოდების საშუალება დედამიწის ქსელში პიკური მუშაობის დროს, რაც უზარმაზარ თანხებთანაა დაკავშირებული. მზის პანელების საშუალებით ამ ოდენობის ენერგიის დედამიწაზე წარმოებისთვის, საჭიროა 6 მილიონი მოწყობილობა.
მთელს მსოფლიოში უამრავი სამეცნიერო საზოგადოება დროსა და ძალისხმევას არ იშურებს კოსმოსში მზის ელექტროსადგურების განვითარებისათვის. იმედია, რომ ერთ დღეს ისინი გახდებიან მნიშვნელოვანი იარაღი კლიმატის ცვლილების წინააღმდეგ ბრძოლაში.
წყარო: BBC Future
