Φωτοβολταϊκά στο διάστημα από δορυφόρο-λουλούδι

Αναζητώντας μοναδικές λύσεις εναλλακτικής ενέργειας, η NASA αποφάσισε να διαθέσει κονδύλια για την ανάπτυξη ενός γιγάντιου δορυφόρου σε σχήμα άνθους, με στόχο τη συλλογή και εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας.

Ο δορυφόρος SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array) είναι ένας βιομιμητικός* δορυφόρος που μοιάζει με λουλούδι και έχει σχεδιαστεί για να συλλέγει την ηλιακή ενέργεια και να την “ακτινοβολεί” πίσω στη Γη.

Η ιδέα φωτοβολταϊκών συστοιχιών στο διάστημα μπορεί να ακούγεται εξωπραγματική, αλλά δεν θεωρείται ανεφάρμοστη, σε θεωρητικό τουλάχιστον επίπεδο.

Σε αντίθεση με τα επίγεια φωτοβολταϊκά που σταματούν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας όταν ο ήλιος δύει, ένα φωτοβολταϊκό πάνελ στο διάστημα θα ήταν εκτεθημένο στις ακτίνες του ηλίου συνέχεια, χωρίς διαλλείμματα. Επίσης, η έλλειψη ατμόσφαιρας στο διάστημα σημαίνει ότι τίποτα δεν εμποδίζει τις ακτίνες του ηλίου να φτάσουν στα πάνελ.

Ως μεγάλο μειονέκτημα μιας τέτοιας φωτοβολταϊκής μονάδας θεωρείται το υψηλό κόστος κατασκευής και συντήρησης.

Ένα ακόμα πρόβλημα εντοπίζεται στον υπολογισμό της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που θα παρήγαγε μια τέτοια μονάδα, αλλά και η μεταφορά της προς την Γη, καθώς η ασύρματη αποστολή ενέργειας δεν θεωρείται τελοιοποιημένη ως τεχνολογία.

Ο άνθρωπος που συνέλαβε την ιδέα, ο Τζον Μανκινς του Artemis Innovation Management Solutions, υποστηρίζει πως ο φωτοβολταϊκός δορυφόρος SPS-ALPHA αντιμετωπίζει όλα τα παραπάνω προβλήματα.

Ενώ η εγκατάσταση μοιάζει με γιγάντιο λουλούδι, χάρη στο σχεδιασμό της, είναι στην πραγματικότητα μια διάταξη ελαφρών, ανεξάρτητων κατόπτρων λεπτού υμενίου (thin-film). Τα κάτοπτρα ανακατευθύνουν το εισερχόμενο ηλιακό φως προς φωτοβολταϊκά κύτταρα τοποθετημένα στην πλευρά του δορυφόρου που “κοιτάει” τον ήλιο.

Όταν ολοκληρωθεί η συλλογή ηλιακής ενέργειας, το μπροστινό μέρος της μονάδας (με μέτωπο προς τη Γη), εξοπλισμένο με πομπούς ενεργειακών μικροκυμάτων, στέλνει την ενέργεια πίσω στη Γη, με τη μορφή ραδιοκυμάτων χαμηλής έντασης.

Ο Μάνκινς υποστηρίζει πως τέτοια διαστημικά φωτοβολταϊκά θα είχαν τη δυνατότητα να στέλνουν δεκάδες χιλιάδες μεγαβάτ ενέργειας ασύρματα.

Εκτιμά επίσης ότι θα μπορούσε να συμπιεστεί το κόστος καθώς ο τρόπος διάταξης επιτυγχάνει συνθήκες μαζικής παραγωγής.

Η NASA φαίνεται να δείχνει ενδιαφέρον για το σχέδιο, καθώς διαθέτει χρήματα για την ανάπτυξή του. Μέχρι στιγμής έχουν αναπτυχθεί πρωτότυπα μικρής κλίμακας.