içinde ,

Uzaydaki Güneş Enerjisi Santralleri Enerji İhtiyacımıza Cevap Olabilir.

Sanatçının güneş enerjisi uydusu kavramları, Entegre Simetrik Konsantratör SPS konsepti olarak adlandırıldı. (Resim: © NASA)

Bilim kurgu gibi geliyor: Uzayda yüzen ve Dünya’ya muazzam miktarda enerji gönderen dev güneş enerji istasyonları. Ayrıca ilk olarak 1920’lerde Rus bilim insanı Konstantin Tsiolkovsky tarafından geliştirilen konsept, uzun bir süre için yazarlar için bir ilham kaynağı oldu.

Ancak bir asır sonra, bilim insanları kavramı gerçeğe dönüştürmek için büyük adımlar atıyorlar. Avrupa Uzay Ajansı bu çabaların potansiyelini fark etti ve şu anda bu tür projeleri finanse etmek istiyor ve uzaydan alacağımız ilk endüstriyel kaynağın “ışınlanmış güç” olduğunu tahmin ediyor.

İlginizi çekebilir: Şeffaf Güneş Pilleri Yeni Bir Enerji Çağı Başlatabilir.

İklim değişikliği, zamanımızın en büyük sorunu, bu nedenle tehlikede olan çok şey var. Yükselen küresel sıcaklıklardan değişen hava modellerine kadar, iklim değişikliğinin etkileri şimdiden dünya çapında hissediliyor. Bu zorluğun üstesinden gelmek, enerji üretme ve tüketme şeklimizde köklü değişiklikler gerektirecek.

Uzaydaki Güneş Enerjisi Santralleri Enerji İhtiyacımıza Cevap Olabilir.
Uzaydaki Güneş Enerjisi Santralleri Enerji İhtiyacımıza Cevap Olabilir.

Yenilenebilir enerji teknolojileri, son yıllarda artan verimlilik ve daha düşük maliyetle önemli ölçüde gelişti. Ancak, alımlarının önündeki en büyük engellerden biri, sürekli bir enerji kaynağı sağlamamalarıdır. Rüzgar ve güneş çiftlikleri yalnızca rüzgar estiğinde veya güneş parlarken enerji üretir ancak 7 gün 24 saat elektriğe ihtiyacımız var. Nihayetinde, yenilenebilir kaynaklara geçmeden önce enerjiyi büyük ölçekte depolamanın bir yoluna ihtiyacımız var.

İlginizi çekebilir: Yel Değirmeni ve Rüzgâr Türbini Nedir?, Nasıl Çalışır?, Farkları Nelerdir?

Uzayın Faydaları

Bunun olası bir yolu, uzayda güneş enerjisi üretmek olabilir. Bunun birçok avantajı var. Uzay tabanlı bir güneş enerjisi istasyonu, günün 24 saati Güneş’e bakacak şekilde yörüngede dönebilir. Dünya’nın atmosferi de Güneş’in ışığını emer ve yansıtır, böylece atmosferin üzerindeki güneş pilleri daha fazla güneş ışığı alacak ve daha fazla enerji üretecektir.

Ancak üstesinden gelinmesi gereken en önemli zorluklardan biri, bu kadar büyük yapıların nasıl monte edileceği, başlatılacağı ve konuşlandırılacağıdır. Tek bir güneş enerjisi santralinin, alan olarak 10 kilometre kare olması gerekebilir. Bu 1.400 futbol sahasına eşdeğer. En büyük masraf istasyonu bir roket ile uzaya fırlatmanın maliyeti olacağından, hafif malzemelerin kullanılması da kritik öneme sahip olacaktır.

Önerilen bir çözüm, bir araya gelecek ve tek, büyük bir güneş jeneratörü oluşturacak şekilde yapılandırılacak binlerce küçük uydudan oluşan bir sürü geliştirmektir. 2017’de, California Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, binlerce ultra hafif güneş pili döşemesinden oluşan modüler bir elektrik santrali taslağı çizdi. Ayrıca, kartın ağırlığına benzer şekilde metrekare başına sadece 280 gram ağırlığında bir prototip karo gösterdiler.

Son zamanlarda bu uygulama için 3D baskı gibi üretimdeki gelişmeler de inceleniyor. Liverpool Üniversitesi’nde, ultra hafif güneş pillerini güneş yelkenlerine yazdırmak için yeni üretim teknikleri araştırıyoruz. Bir güneş yelkeni, bir uzay aracını yakıtsız olarak ileri itmek için Güneş’in radyasyon basıncının etkisinden yararlanabilen katlanabilir, hafif ve oldukça yansıtıcı bir zardır. Büyük, yakıtsız güneş enerjisi istasyonları oluşturmak için güneş pillerini güneş yelken yapılarına nasıl yerleştireceğimizi araştırıyoruz.

Bu yöntemler uzayda elektrik santralleri inşa etmemizi sağlayacaktı. Nitekim, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan veya Ay’ın yörüngesinde dolaşacak gelecekteki Ay geçidi istasyonundan uzayda birimler üretmek ve yerleştirmek bir gün mümkün olabilir. Bu tür cihazlar aslında Ay’da güç sağlamaya yardımcı olabilir.

Uzaydaki Güneş Enerjisi Santralleri Enerji İhtiyacımıza Cevap Olabilir.
Sanatçının güneş enerjisi uydusu kavramları, Entegre Simetrik Konsantratör SPS konsepti olarak adlandırıldı. (Resim: © NASA)

Olasılıklar burada bitmiyor.

Şu anda elektrik santralleri inşa etmek için Dünya’dan gelen malzemelere güveniyor olsak da, bilim insanları ayrıca Ay’da bulunan malzemeler gibi üretim için uzaydaki kaynakları kullanmayı düşünüyorlar.

Bir başka büyük zorluk da Dünya’ya aktarılan gücü geri almak olacak. Plan, güneş hücrelerindeki elektriği enerji dalgalarına dönüştürmek ve elektromanyetik alanları kullanarak bunları Dünya yüzeyindeki bir antene aktarmaktır. Anten daha sonra dalgaları tekrar elektriğe dönüştürür. Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı liderliğindeki araştırmacılar, halihazırda tasarımlar geliştirdiler ve bunu yapabilecek bir yörünge sistemi gösterdiler.

Bu alanda hala yapılacak çok iş var ama amaç uzaydaki güneş santrallerinin önümüzdeki on yıllarda gerçeğe dönüşmesi. Çin’deki araştırmacılar, 2050 yılına kadar faaliyete geçirmeyi amaçladıkları Omega adlı bir sistem tasarladılar. Bu sistem, Dünya’nın şebekesine en yüksek performansta 2 GW güç sağlayabilmelidir ki bu çok büyük bir miktardır. Dünyadaki güneş panelleriyle bu kadar çok enerji üretmek için altı milyondan fazlasına ihtiyacınız olacak.

Ay gezginlerine güç sağlamak için tasarlananlar gibi daha küçük güneş enerjisi uyduları daha da erken çalışmaya başlayabilir.

Dünyanın dört bir yanında, bilim topluluğu uzayda güneş enerjisi istasyonlarının geliştirilmesi için zaman ve çaba harcıyor. Umudumuz, bir gün iklim değişikliğiyle mücadelemizde hayati bir araç olabilmeleridir.

Utku Emre KOCAİBİŞ


Bunlar da ilginizi çekebilir:

Yenilenebilir Enerji Kaynakları Nelerdir? İşte 10 Yenilenebilir Enerji Kaynağı

Filmlerden Dolayı İnandığımız 10 Uzay Efsanesi

Robotlar ve Yapay Zeka Neden Bizi Ürkütüyor?

Tarihe Geçen En İyi 10 Astronomi Fotoğrafı

Dünyayı Değiştiren 9 Antik Sümer Buluşu

Dünyayı Değiştiren 9 Antik Sümer Buluşu

Dünya Yüzeyini Terk Ettikten Sonra Uzay Tam Olarak Nerede Başlar?

Dünya Yüzeyini Terk Ettikten Sonra Uzay Tam Olarak Nerede Başlar?