Καθώς η αναζήτηση για βιώσιμη ενέργεια εντείνεται, η Ευρώπη εξετάζει μια πρωτοποριακή αλλαγή στην προσέγγισή της, στρεφόμενη στην ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα. Αυτή η καινοτόμος ιδέα περιλαμβάνει την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας μέσω δορυφόρων που μεταδίδουν συνεχώς ηλεκτρική ενέργεια στη Γη.
Ένα δώρο για την Ευρώπη
Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στο ενεργειακό μείγμα της Ευρώπης, μειώνοντας σημαντικά την εξάρτηση από τους επίγειους πόρους, μειώνοντας το κόστος και ελαχιστοποιώντας τις ανάγκες αποθήκευσης. Με την Ευρωπαϊκή Ένωση να στοχεύει σε ουδετερότητα άνθρακα έως το 2050, τέτοια φιλόδοξα έργα κερδίζουν έδαφος. Ερευνητές από το King's College του Λονδίνου και το Πανεπιστήμιο Xi'an Jiaotong έχουν προτείνει ότι η ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα θα μπορούσε να καλύψει έως και το 80% των αναγκών της Ευρώπης σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, καθιστώντας την κεντρικό σημείο στις συζητήσεις για την ενεργειακή ανεξαρτησία.
Υπερνίκηση των Περιορισμών της Επίγειας Ανανεώσιμης Ενέργειας
Η επίγεια ηλιακή ενέργεια, αν και άφθονη, υποφέρει από διαλείπουσα λειτουργία λόγω των καιρικών διακυμάνσεων, των καθημερινών κύκλων φωτισμού και της περιορισμένης διαθεσιμότητας γης. Αυτές οι προκλήσεις εμποδίζουν την ομαλή μετάβαση στην ανανεώσιμη ενέργεια. Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων, οι ερευνητές προτείνουν μια τροχιακή λύση: τη συλλογή ηλιακής ενέργειας από το διάστημα. Μέχρι το 2050, τα μοντέλα δείχνουν ότι η Ευρώπη θα μπορούσε να εφαρμόσει ένα σύστημα συνεχούς παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιώντας γεωστατικούς δορυφόρους εξοπλισμένους με ηλιακούς συλλέκτες. Αυτοί οι δορυφόροι θα βρίσκονται σε μια περιοχή όπου η έκθεση στον ήλιο είναι σχεδόν σταθερή, παρακάμπτοντας έτσι τους επίγειους περιορισμούς.
Έχουν αναλυθεί δύο κύρια σχέδια δορυφόρων, τα οποία και τα δύο αρχικά σχεδιάστηκαν από τη NASA. Το πρώτο, το «σμήνος ηλιοστατών», χρησιμοποιεί χιλιάδες ρυθμιζόμενα κάτοπτρα για να εστιάζει το ηλιακό φως σε ένα κεντρικό σημείο, επιτυγχάνοντας ετήσια διαθεσιμότητα ενέργειας 99,7%. Το δεύτερο σχέδιο περιλαμβάνει μια μεγάλη επιφάνεια σταθερών πάνελ, που συλλέγουν το ηλιακό φως περίπου το 60% του χρόνου. Η ενέργεια που συλλέγεται μετατρέπεται σε μικροκύματα και μεταδίδεται σε επίγειες κεραίες, όπου μετατρέπεται εκ νέου σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η μέθοδος παρακάμπτει τις απώλειες που σχετίζονται με την αποθήκευση μεγάλης κλίμακας, προσφέροντας σταθερή και συνεπή παροχή ενέργειας στο δίκτυο.
Οικονομικά και Τεχνικά Οφέλη σε Ηπειρωτική Κλίμακα
Η μετάβαση στην ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα θα μπορούσε να μεταμορφώσει την ενεργειακή οικονομία της Ευρώπης. Τα μοντέλα υποδηλώνουν ότι ένα κεντρικό σύστημα ηλιοστατών θα μπορούσε να μειώσει το συνολικό κόστος του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας κατά 7 έως 15%. Αυτό περιλαμβάνει έξοδα που σχετίζονται με την παραγωγή, την αποθήκευση, τη διανομή και την ενίσχυση του δικτύου. Η πιθανή ετήσια εξοικονόμηση εκτιμάται σε σχεδόν 36 δισεκατομμύρια ευρώ. Επιπλέον, η εξάρτηση από την αποθήκευση ενέργειας σε μπαταρίες - η οποία επί του παρόντος αντισταθμίζει τη διακοπτόμενη φύση της ηλιακής και αιολικής ενέργειας- θα μπορούσε να μειωθεί κατά 70%.
Αυτή η μείωση της εξάρτησης από τις μπαταρίες θα μείωνε την ανάγκη για σημαντικές επενδύσεις και θα μείωνε τη ζήτηση για κρίσιμα μέταλλα όπως το λίθιο, τα οποία θέτουν γεωπολιτικές και περιβαλλοντικές προκλήσεις. Ωστόσο, η επίτευξη οικονομικής βιωσιμότητας απαιτεί μείωση του κόστους σε περίπου 14 φορές μεγαλύτερο από το προβλεπόμενο επίγειο ηλιακό για το σύστημα ηλιοστάτη και 9 φορές για τον σχεδιασμό σταθερών πάνελ. Προς το παρόν, το κόστος παραμένει σημαντικά υψηλότερο, υπογραμμίζοντας τη σημασία της μείωσης των εξόδων εκτόξευσης και κατασκευής. Παρά τις προκλήσεις αυτές, η πιθανή εξοικονόμηση και η σταθερότητα της προσφοράς καθιστούν την ηλιακή ενέργεια που βασίζεται στο διάστημα μια ελκυστική στρατηγική επένδυση.
Προβλέψεις για Τεχνικές, Χωρικές και Κοινωνικές Προκλήσεις
Ενώ τα οφέλη της ηλιακής ενέργειας που βασίζεται στο διάστημα είναι πολλά υποσχόμενα, η εφαρμογή της αντιμετωπίζει σημαντικά εμπόδια. Η μετάδοση ενέργειας από το διάστημα βασίζεται σε δέσμες μικροκυμάτων που στοχεύουν σε μεγάλες επίγειες κεραίες. Αυτές οι εγκαταστάσεις απαιτούν εκτεταμένες εκτάσεις γης, γεγονός που εγείρει ανησυχίες σχετικά με την κοινωνική αποδοχή, ειδικά σε πυκνοκατοικημένες περιοχές. Επιπλέον, η διαχείριση της τροχιακής κυκλοφορίας είναι ένα κρίσιμο ζήτημα, καθώς οι μεγάλοι και πολυάριθμοι δορυφόροι SBSP αυξάνουν τον κίνδυνο συγκρούσεων με άλλα διαστημικά αντικείμενα.
Η αξιοπιστία των συστημάτων υπό ακραίες συνθήκες αποτελεί μια άλλη ανησυχία. Η NASA υπογραμμίζει την ανάγκη για ανθεκτικότητα έναντι των θερμικών κύκλων, της ηλιακής ακτινοβολίας και των ηλεκτρομαγνητικών διαταραχών, γεγονός που καθιστά απαραίτητες καινοτομίες στα υλικά, το σχεδιασμό και την τροχιακή συντήρηση. Οποιαδήποτε δυσλειτουργία σε τροχιά θα απαιτούσε πολύπλοκη και δαπανηρή παρέμβαση. Επιπλέον, ο ακριβής έλεγχος των εκπομπών κυμάτων είναι απαραίτητος για την αποφυγή παρεμβολών στις επίγειες επικοινωνίες. Επομένως, η ανάπτυξη σαφών, διεθνών κανονισμών είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της επιχειρησιακής ασφάλειας στο διάστημα και της πολιτικής και κοινωνικής αποδοχής στη Γη.
Μια Παγκόσμια Στρατηγική στην Ανάπτυξη: Ο Ρόλος της Ευρώπης
Η ανάπτυξη της διαστημικής ηλιακής ενέργειας εκτείνεται πέρα από την τεχνολογία. Είναι μια στρατηγική προσπάθεια. Η Ιαπωνία, γνωρίζοντας αυτό, ενσωμάτωσε το SBSP στην εθνική διαστημική πολιτική της το 2009, με συντονισμένα έργα που περιλαμβάνουν πανεπιστήμια, βιομηχανία και δημόσιους φορείς. Άλλες παγκόσμιες δυνάμεις όπως η Κίνα, η Ινδία, η Ρωσία και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ξεκινήσει πιλοτικά έργα. Η Ευρώπη, με το ιστορικό της στη διαστημική συνεργασία μέσω του ESA, υστερεί επί του παρόντος, αλλά έχει σημαντικά πλεονεκτήματα: ένα εξαιρετικά ολοκληρωμένο ηλεκτρικό δίκτυο, αποδεδειγμένο διασυνοριακό συντονισμό και ισχυρές βιομηχανικές δυνατότητες.
Η μελέτη του King’s College London προτείνει ένα ευρωπαϊκό έργο SBSP σε ηπειρωτική κλίμακα, συνεργατικό. Μια τέτοια πρωτοβουλία θα μπορούσε να μοιραστεί το κόστος, να κατανείμει τις θέσεις υποδοχής και να διασφαλίσει δίκαιη κατανομή ενέργειας, ενισχύοντας την ενεργειακή κυριαρχία της ηπείρου και μειώνοντας την εξάρτηση από το εισαγόμενο φυσικό αέριο και τα κρίσιμα μέταλλα. «Πρέπει να δράσουμε τώρα», λέει ο Wei He. Η καθυστέρηση θα μπορούσε να περιθωριοποιήσει την Ευρώπη τεχνολογικά και πολιτικά σε μια εποχή όπου η ενέργεια αποτελεί μοχλό ισχύος. Ήρθε η ώρα να επενδύσουμε όχι μόνο στην έρευνα αλλά και στη διπλωματία, τη ρύθμιση και τις απτές επιδείξεις. Το διάστημα είναι έτοιμο να γίνει μια στρατηγική αρένα για την ενέργεια.
www.worldenergynews.gr
