Το γαλαξιακό στοίχημα της Κίνας: Μια περιφερόμενη ηλιακή συστοιχία για να φέρει επανάσταση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας…
- Η Κίνα σχεδιάζει να κατασκευάσει έναν τεράστιο σταθμό ηλιακής ενέργειας πλάτους 0,6 μιλίων σε γεωστατική τροχιά, 22.370 μίλια πάνω από τη Γη, ικανό να παράγει ενέργεια ισοδύναμη με όλα τα αποθέματα πετρελαίου της Γης σε ένα χρόνο.
- Η διαστημική ηλιακή συστοιχία θα συλλέγει ηλιακή ενέργεια συνεχώς, ανεπηρέαστη από τον καιρό, τους κύκλους ημέρας-νύχτας ή τις εποχές, προσφέροντας μια ουσιαστικά απεριόριστη και καθαρή πηγή ενέργειας.
- Το έργο βασίζεται στην ανάπτυξη του πυραύλου βαριάς ανύψωσης Long March-9, ικανού να μεταφέρει 150 τόνους σε χαμηλή τροχιά της Γης, και προηγμένες τεχνολογίες για τη συναρμολόγηση της συστοιχίας και τη μετάδοση ενέργειας πίσω στη Γη μέσω μικροκυμάτων.
- Ενώ οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ιαπωνία και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος εξερευνούν επίσης την ηλιακή ενέργεια βασισμένη στο διάστημα, το έργο της Κίνας ξεχωρίζει για την κλίμακα και τη φιλοδοξία του, ευθυγραμμιζόμενο με τους ευρύτερους στόχους της για ενεργειακή ανεξαρτησία και ηγετική θέση στην διαστημική τεχνολογία.
- Εάν πετύχει, το έργο θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, να μειώσει την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και να μετριάσει την κλιματική αλλαγή, αν και παραμένουν σημαντικά τεχνολογικά και υλικοτεχνικά εμπόδια.
Σε μια τολμηρή κίνηση που θα μπορούσε να επαναπροσδιορίσει το μέλλον των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η Κίνα ανακοίνωσε σχέδια για την κατασκευή ενός κολοσσιαίου σταθμού ηλιακής ενέργειας στο διάστημα , ικανό να παράγει ενέργεια ισοδύναμη με όλα τα αποθέματα πετρελαίου στη Γη σε μόλις ένα χρόνο.
Το έργο, με επικεφαλής τον κορυφαίο Κινέζο επιστήμονα πυραύλων Long Lehao, οραματίζεται μια ηλιακή συστοιχία πλάτους 0,6 μιλίων σε τροχιά 22.370 μίλια πάνω από τη Γη.
Αυτή η φιλόδοξη πρωτοβουλία, που παρομοιάζεται με «ένα ακόμη έργο του φράγματος Three Gorges πάνω από τη Γη», στοχεύει να ξεπεράσει τους περιορισμούς της επίγειας ηλιακής ενέργειας αξιοποιώντας την ενέργεια του ήλιου στο διάστημα, όπου είναι 10 φορές πιο έντονη από ό,τι στην επιφάνεια του πλανήτη.
Η ανακοίνωση, που έγινε κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης που φιλοξενήθηκε από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CAS) τον Οκτώβριο και αργότερα δημοσιεύθηκε τον Δεκέμβριο, υπογραμμίζει τις αυξανόμενες φιλοδοξίες της Κίνας στη διαστημική τεχνολογία και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Εάν πετύχει, το έργο θα μπορούσε να σηματοδοτήσει ένα σημείο καμπής στο παγκόσμιο ενεργειακό τοπίο, προσφέροντας μια ουσιαστικά απεριόριστη και αδιάλειπτη πηγή ενέργειας.
Ο προτεινόμενος σταθμός ηλιακής ενέργειας με βάση το διάστημα θα τοποθετηθεί σε γεωστατική τροχιά , διασφαλίζοντας ότι θα παραμείνει ακίνητος σε σχέση με τη Γη. Αυτή η τοποθέτηση θα επέτρεπε στη συστοιχία να συλλέγει ηλιακή ενέργεια συνεχώς, ανεπηρέαστη από τον καιρό, τους κύκλους ημέρας-νύχτας ή εποχιακές διακυμάνσεις. Σύμφωνα με τον Λονγκ, η ενέργεια που συλλέγεται από τη συστοιχία σε ένα χρόνο θα ισοδυναμούσε με τη συνολική ποσότητα πετρελαίου που μπορεί να εξαχθεί από τη Γη.
«Αυτό είναι ένα απίστευτο έργο που πρέπει να περιμένουμε», είπε ο Λονγκ κατά τη διάρκεια της διάλεξής του. «Η ενέργεια που συλλέγεται σε ένα χρόνο θα ισοδυναμούσε με τη συνολική ποσότητα πετρελαίου που μπορεί να εξαχθεί από τη Γη».
Το έργο είναι παράλληλο με το Φράγμα των Τριών Φαραγγιών, το τεράστιο έργο υδροηλεκτρικής ενέργειας της Κίνας στον ποταμό Γιανγκτσέ, το οποίο παράγει περίπου 100 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως. Το φράγμα είναι τόσο μεγάλο που η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος των ΗΠΑ (NASA) εκτιμά ότι έχει επιβραδύνει την περιστροφή της Γης κατά 0,06 μικροδευτερόλεπτα λόγω της μάζας του νερού που κρατά. Το όραμα του Long για μια ηλιακή συστοιχία με βάση το διάστημα είναι εξίσου μνημειώδες, με τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην παραγωγή ενέργειας σε παγκόσμια κλίμακα.
Πύραυλοι βαρέως ανυψωτικού και τεχνολογικά εμπόδια
Η κατασκευή μιας ηλιακής συστοιχίας αυτής της κλίμακας στο διάστημα δεν είναι μικρό κατόρθωμα. Το έργο εξαρτάται από την ανάπτυξη του Long March-9 (CZ-9), ενός επαναχρησιμοποιήσιμου πυραύλου βαρέος ανύψωσης ικανού να μεταφέρει τουλάχιστον 150 τόνους (136 μετρικούς τόνους) σε χαμηλή τροχιά της Γης. Αυτός ο πύραυλος, που βρίσκεται υπό ανάπτυξη, θα ξεπεράσει το Saturn V και το Space Launch System (SLS) της NASA σε χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου, καθιστώντας τον κρίσιμο στοιχείο των διαστημικών φιλοδοξιών της Κίνας.
«Ο CZ-9 θα φτάσει τα 110 μέτρα ύψος και μια σημαντική χρήση του πυραύλου θα είναι η κατασκευή σταθμών ηλιακής ενέργειας με βάση το διάστημα », εξήγησε ο Λονγκ.
Οι υλικοτεχνικές προκλήσεις της συναρμολόγησης μιας τέτοιας τεράστιας δομής στο διάστημα είναι τεράστιες. Θα απαιτούνταν πολλαπλές εκτοξεύσεις για τη μεταφορά των εξαρτημάτων της συστοιχίας και θα χρειάζονταν προηγμένες τεχνολογίες για τη μετάδοση της συλλεγόμενης ενέργειας πίσω στη Γη μέσω μικροκυμάτων. Η Κίνα έχει ήδη αρχίσει να δοκιμάζει βασικές τεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένου του «Chasing Sun Project», ενός συστήματος επαλήθευσης εδάφους για τη διαστημική ηλιακή ενέργεια που έδειξε κορυφαίες επιδόσεις στον κόσμο στη μετάδοση και την αποδοτικότητα της ενέργειας μικροκυμάτων.
Η Κίνα δεν είναι η μόνη στην εξερεύνηση της ηλιακής ενέργειας που βασίζεται στο διάστημα. Η έννοια, που συχνά αναφέρεται ως «Σχέδιο Μανχάταν του ενεργειακού τομέα», έχει συζητηθεί στους επιστημονικούς κύκλους εδώ και δεκαετίες. Οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ιαπωνία και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) ερεύνησαν όλες την τεχνολογία, με την Ιαπωνία να σχεδιάζει να εκτοξεύσει έναν μικρό δορυφόρο proof-of-concept φέτος. Οι αμερικανικές εταιρείες όπως η Lockheed Martin και η Northrop Grumman αναπτύσσουν επίσης ενεργά συστήματα ηλιακής ενέργειας που βασίζονται στο διάστημα.
Ωστόσο, το σχέδιο της Κίνας ξεχωρίζει για την κλίμακα και τη φιλοδοξία του. Η χώρα έχει ήδη κάνει σημαντικά βήματα στη διαστημική τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής του διαστημικού της σταθμού Tiangong και σχεδίων για μια σεληνιακή ερευνητική βάση έως το 2035. Το διαστημικό έργο ηλιακής ενέργειας ευθυγραμμίζεται με τους ευρύτερους στόχους της Κίνας για επίτευξη ενεργειακής ανεξαρτησίας και μείωση της εξάρτησής της από ορυκτά καύσιμα.
Ενώ το έργο βρίσκεται ακόμη στα αρχικά του στάδια, ο πιθανός αντίκτυπός του είναι εντυπωσιακός. Η ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα θα μπορούσε να παρέχει μια καθαρή, ανανεώσιμη πηγή ενέργειας που λειτουργεί συνεχώς, αντιμετωπίζοντας έναν από τους βασικούς περιορισμούς της επίγειας ηλιακής ενέργειας. Εάν πετύχει, θα μπορούσε να μειώσει την παγκόσμια εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και να βοηθήσει στον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής.
Ωστόσο, ο δρόμος μπροστά είναι γεμάτος προκλήσεις. Η ανάπτυξη του πυραύλου Long March-9, η συναρμολόγηση της ηλιακής συστοιχίας σε τροχιά και η αποτελεσματική μετάδοση ενέργειας πίσω στη Γη είναι όλα τρομερά καθήκοντα που θα απαιτήσουν χρόνια έρευνας και δοκιμών.
Προς το παρόν, ο κόσμος παρακολουθεί καθώς η Κίνα κάνει ένα τολμηρό βήμα προς ένα μέλλον όπου ο ουρανός δεν είναι πλέον το όριο για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας .
