Energia słoneczna z kosmosu: Japoński projekt OHISAMA ma na celu przesyłanie energii słonecznej na Ziemię

Czysta energia z kosmosu - brzmi to jak science fiction, ale projekt OHISAMA realizowany przez Japan Space Systems (JSPACE) trwa od 2023 roku i jest obecnie znaczącym krokiem naprzód. Inicjatywa, która jest finansowana przez japoński rząd, opiera się na intensywnych badaniach. Mała instalacja słoneczna w kosmosie, która jest połączona z satelitą, ma na celu Energia słoneczna Dzięki temu projektowi OHISAMA może położyć podwaliny pod neutralną dla klimatu przyszłość energetyczną.

Kluczowa zaleta? Podczas gdy naziemne farmy słoneczne są zależne od pogody, to rozwiązanie orbitalne zapewnia ciągłe wytwarzanie energii - w tym pracę w nocy. Dzięki różnym zastosowaniom, od zasilania budynków mieszkalnych po pomoc w nagłych wypadkach i lokalizacje poza siecią, technologia ta obiecuje na nowo zdefiniować globalną infrastrukturę energetyczną.

Satelita dla przyszłego testu jest wielkości pralki i waży zaledwie 180 kg. Krąży wokół Ziemi na wysokości 400 kilometrów i jest wyposażony w panel słoneczny o powierzchni 2 metrów kwadratowych oraz jednostkę magazynującą.

Zebrana energia będzie przesyłana w postaci fal elektromagnetycznych o częstotliwości GHz do stacji naziemnej w Suwa w Japonii. Układ 13 anten odbiorczych o powierzchni 600 metrów kwadratowych przechwyci i przekształci promieniowanie w użyteczną energię elektryczną. Wstępne testy mają na celu przesłanie zaledwie 1 kilowata - mniej więcej tyle, aby uruchomić ekspres do kawy lub zmywarkę na godzinę.

Misja ta stanowi decydujący krok w kierunku kosmicznych elektrowni słonecznych, które zapewniają czystą energię niezależnie od ziemskiej pogody.

- Koichi Ijichi, konsultant w Japan Space Systems

Wyzwania: Precision transmisji energii słonecznej

Jedną z głównych przeszkód jest dokładność: w przyszłości promieniowanie mikrofalowe ma uderzać w pole odbiornika o szerokości 40 kilometrów (25 mil) z prędkością 28 000 km/h (17 400 mph), które jest wyposażone w anteny oddalone od siebie o pięć kilometrów, aby dostarczać gospodarstwom domowym energię elektryczną na większą skalę. Naukowcy rozwiewają obawy dotyczące bezpieczeństwa porównaniem: gęstość promieniowania jest na poziomie światła słonecznego.

Mógłby Pan przejść przez wiązkę - ryzyko poparzenia słonecznego byłoby wyższe niż ryzyko uszkodzenia mikrofalami.

- Sanjay Vijendran z ESA (Europejska Agencja Kosmiczna)

Przyszłe wielkoskalowe systemy geostacjonarne mogą dostarczać do 1 GW - wystarczającą moc do zasilania setek tysięcy domów. Wstępne testy muszą jednak najpierw zweryfikować precyzję odbioru stacji naziemnej i wydajność konwersji energii.

Trwają eksperymenty uzupełniające, w tym kamień milowy z grudnia 2024 r.: pierwsza na świecie demonstracja bezprzewodowej transmisji energii na duże odległości. Naukowcy wykorzystali nadajnik mikrofalowy zamontowany w samolocie na wysokości 7 km do konwersji i przesyłania energii elektrycznej w postaci fal radiowych do stacji naziemnej. Dodatkowe szczegóły można znaleźć w poniższym filmie.