طاقة شمسية من الفضاء

قامت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بدراسة مشروع لاختبار جدوى بناء محطات طاقة تجارية في الفضاء حيث تحتوي هذه المحطات على الأقمار الصناعية الضخمة التي تخزن الطاقة الشمسية بأشعة الشمس وتحولها إلى طاقة وتنقلها إلى الأرض لتغذي شبكة الطاقة الكهربائية الأرضية، ويعرف المشروع باسم سولاريس. أصبحت الألواح الشمسية هي الطريقة الأساسية لتشغيل المركبات الفضائية حيث بدأ ذلك عندما أطلق الروس سبوتنيك 1 الذي يعمل بالبطارية في عام 1957م ثم أطلق الأمريكيون فانجارد 1، الذي يعد رابع قمر صناعي في المدار وأول من يولد طاقته باستخدام الطاقة الشمسية وكان يحصل على 9% فقط من حاجته للطاقة، وتطورت الأبحاث للحصول على أكثر من ذلك والعمل على انخفاض تكلفة توليد وصيانة الألواح الشمسية والبطاريات.

يقول يوشين لاتز الشريك في شركة ماكينزي آند: تعد الطاقة الشمسية الآن أرخص وسيلة لتوليد الكهرباء في الشرق الأوسط وأستراليا ويضيف في عام 2050 نتوقع أن يأتي أكثر من 40٪ من الطاقة في الاتحاد الأوروبي من الطاقة الشمسية، ويتم ذلك عن طريق أسطول من المركبات الفضائية المزودة بألواح شمسية عملاقة لتجميع أشعة الشمس، ثم يتم تحويلها إلى طاقة ثم يتم إعادة إرسالها إلى الأرض، وترسل الطاقة لاسلكيًا عبر الفضاء مثل ما تم منذ الستينيات باستخدام كل قمر صناعي للاتصالات السلكية واللاسلكية لوحة شمسية لتوليد الكهرباء، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى إشارة ميكروويف وإرسالها إلى الأرض ثم تقوم الهوائيات في الأرض بتحويل الموجات الدقيقة مرة أخرى إلى طاقة كهربائية.

توليد الطاقة الشمسية من سطح الأرض له تحديات منها تشتت الجزيئات في غلافنا الجوي حيث يتم فقد نصف ضوء الشمس من الشعاع المباشر، هذا الضوء المتناثر هو ما يخلق السماء الزرقاء المألوفة لدينا في الفضاء.

تخطط الصين لإجراء أول تجربة لنقل الطاقة من الفضاء إلى الأرض خلال السنوات القليلة المقبلة عن طريق محطة الفضاء تيانجونج المكتملة حديثًا لاختبار التقنيات الرئيسية حيث يمكنها توفير الكهرباء للبؤر العسكرية النائية بحلول عام 2030م، بينما من المتوقع أن يبدأ توليد الطاقة التجارية في 2025م.

تكمن الميزة الأساسية من توليد الكهرباء من الفضاء بتوليد الطاقة الكهربائية نهاراً وليلاً بعكس عند توليدها في الأرض الذي يعمل نهاراً ويتطلب الأمر بطاريات للتخزين واستخدامها ليلاً.