エネルギー需要を満たす宇宙の太陽光発電所

約1 億 5,000 万キロメートルの距離に、私たちが夢見る最大のエネルギー源があります。水素とヘリウムを主成分とする火球で、表面温度は約5505℃ 。そして何よりも素晴らしいのは、私たちの大気がその役割を果たしている限り、その放出するエネルギーの一部が太陽光線の形で私たちに届き、地球上の生命を可能にすることです。

私たちの太陽は、少なくとも人類の世代では、実質的に無尽蔵のエネルギー源です。そして何よりも優れているのは、地球上のどこからでも、ますます経済的で効率的なテクノロジーを使用してクリーン エネルギーを生成できることです。太陽光発電所はますます大規模化しており、環境汚染エネルギーを常に支持してきた国々さえも、今や枯渇が避けられない石油の代替品として太陽光発電に賭けている。

現在の電気エネルギー生産源を完全に置き換えるまでにはまだ道のりはありますが、太陽エネルギー分野の革新には限界がなく、いくつかのプロジェクトがその道を進んでいます。

電気的依存性

electricMapのおかげで、各国が電気エネルギーの生産に使用している電源を、頻繁に更新される情報で確認することができ、影響が最も少ない国や地域のリストを作成したり、今日言われるように環境負荷が最も小さい国や地域のリストを作成したりすることができます。フットプリント。

例えばスペインでは、主に天然ガスを利用した火力発電所、原子力発電所、水の力からエネルギーを生み出す貯水池からのエネルギーで賄われています。一方、アルゼンチンは主に天然ガスに依存しており、それに水力、風力、原子力エネルギーが続きます。そしてブラジルは、発電のために主に水力エネルギーと風力エネルギーに依存しています。

2019 年のデータを使用して太陽エネルギーの取得能力が最も大きい国を分析すると、リストの先頭には中国、米国、インドなどの大国があり、次に日本、ベトナム、スペイン、ドイツが続きます。中国だけで既に他の国の生産量の4分の1以上を生産しており、世界の主要生産国となっている。水力発電や風力発電でも同じことが起こります。

全体として、太陽エネルギーは、いくつかの例外を除いて、実際にはどの国でも発電量で1 位にも 2 位にもなりません。太陽光発電は水力や風力などのクリーンエネルギーと競合していますが、少なくとも地球規模ではまだ完全な代替エネルギーとは言えません。

欧州宇宙機関の提案

そして、これがこの記事のタイトルと質問につながります。太陽エネルギーを基準とし、汚染源の真の代替手段にするにはどうすればよいでしょうか?もしかしたら宇宙にソーラーステーションを作るかもしれない？

そのアイデアは私のものではありません。これは欧州宇宙機関ESA からの提案であり、それを実行するか破棄するかが評価されています。いずれにせよ、この提案は、地球に到達する太陽​​光線は、地球の表面よりも宇宙でははるかに強いという現実に基づいているため、机上では非常にしっかりしているように見えます。

私たちの雰囲気が原因です。そうでなければ、この過剰な太陽放射は私たちが知っているように生命を終わらせることになります。悪い点は、太陽光発電施設で得られる太陽エネルギーが、可能な限り強力ではなくなることです。解決策は、太陽エネルギーをあらゆる強度で捕捉し、地球に伝送するソーラーステーションを軌道上に置くことです。

そして、事態が複雑になるのは、太陽光発電所から地球への太陽エネルギーの伝送です。私たちが最初に思い浮かべるのは、電気を直接伝送する巨大なケーブルでしょう。幸いなことに、提案されたソリューションはより洗練されており、景観への影響も少なくなります。

エネルギーを輸送する新技術

高周波。この ESA プロジェクトが提案する解決策は、太陽エネルギーを取得し、それを無線周波数で送信することで構成されています。プロジェクトが示しているように、それは地球だけでなく、月やその他の場所にも送信できます。これにより、現在の人工衛星に遠隔から給電する可能性が開かれます。これにより、耐用年数の延長とスペースデブリの削減が同時に実現できる可能性があります。

まさにそれがこのプロジェクトの主な障害です。現在の技術でどのオプションが最適であるか、また今後何が起こるかはまだ分からないため、説明グラフでは特定の方法は定義されていません。 「エネルギーはフェーズドアレイ、レーザーエミッター、またはその他の無線技術を使用して地球に送信されます。」明らかに、その目的は、太陽光発電所と地上の太陽光発電所との間で、損失を最小限に抑えながら、可能な限り最大のエネルギーを送ることです。これらは、電磁エネルギーの形で送られたエネルギーを捕捉し、電気に変換します。

しかし、それは単なる障害ではなく、最終的な目標です。長距離にわたってエネルギーをワイヤレスで伝送できる技術を見つけてください。このようにして、太陽光発電所の利点を活用することができます。つまり、途切れることなく、より多くの電力で、フィルターなしでエネルギーを捕捉できるということです。そして同時に、そのエネルギーは地球のあらゆる隅々に、あるいは人間が探査機や衛星を送り込む他の天体にさえ送られる可能性がある。

100年以上前のアイデア

欧州宇宙機関のこのプロジェクトの公式ページには、この提案の出所が記載されています。プロジェクト名は「Clean Energy – New Ideas for Solar Power from Space」 、スペイン語で「クリーン エネルギー: 宇宙からの太陽光発電の新しいアイデア」です。

そして、宇宙から太陽エネルギーを入手することを最初に考えた人の中で、ロシアの科学者で数学者のコンスタンチン・ツィオルコフスキーの名前が際立っています。 ESA自体が彼に捧げたページによると、彼を航空学と宇宙旅行の父と考える人もいます。彼の背後には、宇宙旅行、ロケット製造、SF に関連した500 点以上の作品が展示されています。

1968 年に、彼は私たちが現在実践しようとしているシステムと同様のシステムを提案しました。しかし、ツィオルコフスキーの理論的プロジェクトには、ミラー衛星、マイクロ波伝送、レーザー技術など、後から登場した技術が必要でした。道のりはまだ長いものの、ESA プロジェクトはツィオルコフスキーの理論よりも目標に近づいています。

太陽エネルギーの未来を築く

ESA プロジェクトはこの種の唯一のプロジェクトではありませんが、それに貢献したアイデアは有望な未来を予測しています。公式ページの「アイデア」セクションでは、ESA によって評価されたすべてのアイデアを参照して、実行可能性と各調査に投資する価値があるかどうかを分析することができます。アイデアは無限ですが、プロジェクトの予算は有限です。

最も有望で実現可能なアイデアが承認されると、12 月 21 日に次のフェーズが開始されます。そこから、欧州宇宙機関の支援を受けて、時期に応じてこれらの個々のプロジェクトを開始または継続することができます。