Φωτοβολταϊκά στο… Διάστημα

Διαστημικό… ρεύμα θα καλύψει τις ολοένα αυξανόμενες ανάγκες του ανθρώπου σε ηλεκτρισμό, θέτοντας στο περιθώριο τις «παραδοσιακές» μορφές παραγωγής ενέργειας που βασίζονται είτε σε ορυκτά καύσιμα, είτε σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Το φιλόδοξο όσο και πρωτοποριακό πρόγραμμα παραγωγής ενέργειας στο Διάστημα, ικανής να καλύψει ακόμα και μέσα στην επόμενη πενταετία τις ανάγκες της ανθρωπότητας σε ηλεκτρισμό, αναπτύσσει η NASA σε συνεργασία με ιδιώτες, βασισμένη σε υφιστάμενη τεχνολογία, γεγονός που καθιστά την πρότασή της ιδιαίτερα ρεαλιστική.

Η ηλιακή ενέργεια από τις ακτίνες του που φτάνουν στον πλανήτη μας ετησίως είναι 8.000 φορές περισσότερη από όση καταναλώνει όλος ο παγκόσμιος πληθυσμός. Αν το 1% της επιφάνειας της Γης καλυπτόταν από φωτοβολταϊκά, θα παραγόταν αρκετή ενέργεια που θα καθιστούσε ξεπερασμένο και παράλληλα ακριβότερο κάθε άλλο τρόπο παραγωγής, σύμφωνα με τους ειδικούς της αεροδιαστημικής υπηρεσίας των ΗΠΑ. Δεδομένου όμως ότι το κόστος ανάπτυξής τους θα άγγιζε τα 750 δις δολάρια, όσο και οι ασταθείς κλιματολογικές συνθήκες θέτουν σχεδόν ανυπέρβλητα εμπόδια στην υλοποίησή του, η επόμενη λύση της NASA ήταν να στραφεί εκεί που… ξέρει καλύτερα, στο Διάστημα.

Η ιδέα δεν είναι καινούρια, καθώς ήδη από τη δεκαετία του 1960 ο διάσημος καθηγητής Πίτερ Γκλέιζερ είχε παρουσιάσει ένα σχέδιο αξιοποίησης του Ήλιου στο Διάστημα. Οι ιδέες του μετουσιώθηκαν πολύ αργότερα, στις αρχές του 2000, στους ηλιακούς συλλέκτες που χρησιμοποιεί ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη για να καλύψει τις ενεργειακές του ανάγκες.

Η ιδέα

Η βασική σύλληψη της NASA είναι να αξιοποιήσει υπάρχουσα τεχνολογία και να συλλέγει την ενέργεια του Ήλιου σε ένα δορυφόρο που θα βρίσκεται σε γεωστατική τροχιά γύρω από τη Γη σε ύψος 35.000 χιλιομέτρων, να τη μετατρέπει σε ηλεκτρισμό και να τη στέλνει ασύρματα σε συγκεκριμένα σημεία του πλανήτη μας, έτσι ώστε στη συνέχεια να διανέμεται μέσω των επίγειων δικτύων ηλεκτροδότησης.

Η εφαρμογή

«Είναι πλέον εφικτό, με βάση την τεχνολογία που έχει αναπτυχθεί, να μεταδίδουμε ασύρματα ηλεκτρική ενέργεια, ακόμα και σε μεγάλη κλίμακα. Το συγκριτικό πλεονέκτημα του φωτοβολταϊκού δορυφόρου είναι ότι στο Διάστημα η ηλιακή ακινοβολία είναι 30% μεγαλύτερη σε σύγκριση με τον πλανήτη μας, δε θα επηρεάζεται ούτε από τις κλιματολογικές συνθήκες που επικρατούν στη Γη, αλλά ούτε και από τις εποχές, ενώ θα είναι σε θέση να λειτουργεί 24 ώρες το εικοσιτετράωρο, καθώς σε γεωστατική τροχιά ο Ήλιος δε δύει ποτέ», ανέφερε ο  Δρ. Τζον Μάνκινς, επικεφαλής του προγράμματος της NASA και συμπλήρωσε: «Οι επίγειοι σταθμοί μπορούν να κατασκευαστούν με μικρότερο συγκριτικά κόστος από αυτό που απαιτείται για την κατασκευή και τη συντήρηση πυρηνικών εργοστασίων και ανάλογα με τη ζήτηση, μπορούμε να κατευθύνουμε την ασύρματη εκπομπή ενέργειας από το δορυφόρο σε οποιοδήποτε σημείο της Γης, από τις ΗΠΑ, μέχρι την Ινδία και την Αφρική».

Το επόμενο βήμα

Το μεγαλύτερο εμπόδιο που καλούνται να υπερπηδήσουν οι επιστήμονες της NASA είναι το κόστος αποστολής του απαραίτητου εξοπλισμού στο Διάστημα, καθώς κάθε κιλό φορτίου σε πύραυλο κοστίζει 20.000 δολάρια. Μετά την απόσυρση των διαστημικών λεωφορείων από την ενεργό δράση, η πρωτοβουλία πλέον ανήκει στους ιδιώτες και ήδη μεγάλες εταιρείες, όπως η SpaceX και η Deep Space Industries αναπτύσσουν πυραυλικούς φορείς που θα μεταφέρουν εξοπλισμό στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Την ίδια ώρα, μετά την πυρηνική καταστροφή στο πυρηνικό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη Φουκουσίμα, η Ιαπωνική κυβέρνηση προσανατολίζεται στην υιοθέτηση του προγράμματος, ενώ τόσο η Κίνα όσο και η Ρωσία αξιολογούν τις παραμέτρους συμμετοχής ή δημιουργίας αντίστοιχου προγράμματος. Συμφωνα πάντως με τον Μάνκινς ένα μικρής κλίμακας διαστημικό ηλεκτροπαραγωγικό εργοστάσιο, έτσι ώστε να δοκιμαστεί και στην πράξη το σχέδιο,  δε θα κόστιζε περισσότερα από 5 δις δολάρια και θα ήταν έτοιμο μέσα στην επόμενη τριετία.