ژاپن آزمایش انتقال بی‌سیم برق خورشیدی از فضا به زمین را آغاز می‌کند
ژاپن پروژه‌ای نوآورانه را برای انتقال انرژی خورشیدی از فضا به زمین بدون نیاز به سیم یا شبکه‌های سنتی آغاز کرده است.
این طرح که با نام «OHISAMA» معرفی شده، می‌تواند آغازگر دورانی تازه در تولید انرژی پاک باشد؛ دورانی که خورشید به‌طور مستقیم و بدون واسطه ابرها و شرایط جوی، منبع اصلی برق به شمار رود.
انگیزه این طرح از محدودیت‌هایی ناشی می‌شود که در استفاده گسترده از انرژی‌های تجدیدپذیر وجود دارد. تولید برق خورشیدی روی زمین تحت تأثیر شرایط آب‌وهوایی قرار دارد و نصب گسترده پنل‌ها به زمین‌های وسیع نیازمند است. علاوه بر این، برخی از مواد مورد استفاده در ساخت این پنل‌ها کمیاب و سمی بوده و حتی می‌توانند منجر به آلودگی بصری شوند. همین مسائل موجب شد محققان ژاپنی ایده انتقال انرژی از خارج از جو زمین را دنبال کنند.
در چارچوب این پروژه، یک ماهواره کوچک به وزن ۱۸۰ کیلوگرم قرار است در مدار پایین زمین و در ارتفاع حدود ۴۰۰ کیلومتری قرار گیرد. این ماهواره مجهز به صفحه خورشیدی به مساحت ۲ متر مربع است که انرژی خورشیدی را دریافت کرده و در باتری‌های داخلی ذخیره می‌کند. سپس این انرژی از طریق امواج مایکروویو به ایستگاه زمینی ویژه‌ای منتقل خواهد شد.
توان اولیه این سامانه تنها ۱ کیلووات است که معادل مصرف یک وسیله برقی کوچک خانگی است. با وجود محدود بودن این ظرفیت، کارشناسان معتقدند همین گام می‌تواند نقطه عطفی در مسیر ایجاد نیروگاه‌های بزرگ خورشیدی مداری باشد؛ نیروگاه‌هایی که قادرند بدون وقفه و بی‌تأثیر از شرایط جوی، برق پاک مورد نیاز شهرها را فراهم کنند.
با وجود این، نگرانی‌هایی درباره پیامدهای زیست‌محیطی و هزینه‌های اقتصادی این فناوری وجود دارد. بر اساس گزارش ناسا، انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از پرتاب مکرر موشک‌ها و همچنین هزینه‌های بالای تولید و انتقال تجهیزات از چالش‌های جدی پیش روی چنین طرح‌هایی است. با این حال، پژوهش‌های برخی شرکت‌های تخصصی مانند RatedPower نشان می‌دهد پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های پرتاب و توسعه پنل‌های خورشیدی می‌تواند این موانع را کاهش دهد. به ویژه که انرژی خورشیدی تولیدشده در فضا تا ۱۳ برابر بیشتر از سطح زمین برآورد می‌شود و همین موضوع آن را به رقیبی جدی برای انرژی هسته‌ای تبدیل می‌کند.
ژاپن تنها کشوری نیست که در این مسیر گام برمی‌دارد. چین برنامه‌ای برای احداث نخستین نیروگاه خورشیدی مداری در دست دارد و آلمان نیز مشغول آزمایش نمونه‌های تازه‌ای از پنل‌های خورشیدی فضایی است. به نظر می‌رسد رقابت جهانی برای دستیابی به انرژی پاک، از زمین فراتر رفته و به مرزهای فضا کشیده شده است.
این طرح که با نام «OHISAMA» معرفی شده، می‌تواند آغازگر دورانی تازه در تولید انرژی پاک باشد؛ دورانی که خورشید به‌طور مستقیم و بدون واسطه ابرها و شرایط جوی، منبع اصلی برق به شمار رود.
انگیزه این طرح از محدودیت‌هایی ناشی می‌شود که در استفاده گسترده از انرژی‌های تجدیدپذیر وجود دارد. تولید برق خورشیدی روی زمین تحت تأثیر شرایط آب‌وهوایی قرار دارد و نصب گسترده پنل‌ها به زمین‌های وسیع نیازمند است. علاوه بر این، برخی از مواد مورد استفاده در ساخت این پنل‌ها کمیاب و سمی بوده و حتی می‌توانند منجر به آلودگی بصری شوند. همین مسائل موجب شد محققان ژاپنی ایده انتقال انرژی از خارج از جو زمین را دنبال کنند.
در چارچوب این پروژه، یک ماهواره کوچک به وزن ۱۸۰ کیلوگرم قرار است در مدار پایین زمین و در ارتفاع حدود ۴۰۰ کیلومتری قرار گیرد. این ماهواره مجهز به صفحه خورشیدی به مساحت ۲ متر مربع است که انرژی خورشیدی را دریافت کرده و در باتری‌های داخلی ذخیره می‌کند. سپس این انرژی از طریق امواج مایکروویو به ایستگاه زمینی ویژه‌ای منتقل خواهد شد.
توان اولیه این سامانه تنها ۱ کیلووات است که معادل مصرف یک وسیله برقی کوچک خانگی است. با وجود محدود بودن این ظرفیت، کارشناسان معتقدند همین گام می‌تواند نقطه عطفی در مسیر ایجاد نیروگاه‌های بزرگ خورشیدی مداری باشد؛ نیروگاه‌هایی که قادرند بدون وقفه و بی‌تأثیر از شرایط جوی، برق پاک مورد نیاز شهرها را فراهم کنند.
با وجود این، نگرانی‌هایی درباره پیامدهای زیست‌محیطی و هزینه‌های اقتصادی این فناوری وجود دارد. بر اساس گزارش ناسا، انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از پرتاب مکرر موشک‌ها و همچنین هزینه‌های بالای تولید و انتقال تجهیزات از چالش‌های جدی پیش روی چنین طرح‌هایی است. با این حال، پژوهش‌های برخی شرکت‌های تخصصی مانند RatedPower نشان می‌دهد پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های پرتاب و توسعه پنل‌های خورشیدی می‌تواند این موانع را کاهش دهد. به ویژه که انرژی خورشیدی تولیدشده در فضا تا ۱۳ برابر بیشتر از سطح زمین برآورد می‌شود و همین موضوع آن را به رقیبی جدی برای انرژی هسته‌ای تبدیل می‌کند.
ژاپن تنها کشوری نیست که در این مسیر گام برمی‌دارد. چین برنامه‌ای برای احداث نخستین نیروگاه خورشیدی مداری در دست دارد و آلمان نیز مشغول آزمایش نمونه‌های تازه‌ای از پنل‌های خورشیدی فضایی است. به نظر می‌رسد رقابت جهانی برای دستیابی به انرژی پاک، از زمین فراتر رفته و به مرزهای فضا کشیده شده است.
*
