Vesmírne „solárne farmy“ sú už len krôčik od nás: Nový typ solárnych článkov je odolnejší, výkonnejší a lacnejší
Solárna energia priamo z vesmíru je ambiciózny koncept, ktorý by mohol priniesť čistú a obnoviteľnú energiu pre celý svet.
Solárna energia je cestou k čistej a obnoviteľnej energii. Na Zemi sú však solárne panely odkázané na priazeň počasia.
Ak je zamračené, solárne panely nefungujú tak efektívne, ako keď je jasno a v noci nezbierajú energiu vôbec. Mnohí vedci ale začali uvažovať o solárnych farmách vo vesmíre, ktoré by boli oveľa efektívnejšie ako bežné solárne elektrárne. Solárny panel vo vesmíre zachytí viac slnečného žiarenia a nemusí byť odkázaný na počasie alebo cyklus dňa a noci.
Ide o veľmi ambicióznu myšlienku, ktorá ukrýva veľa neznámych. Najväčším problémom je samozrejme to, ako by sme získanú energiu posielali späť na Zem. Nová štúdia, publikovaná v Acta Astronautica, sa však pozrela na ďalší problém, ako efektívne by solárne panely vo vesmíre fungovali. V rámci práce výskumníci sledovali satelit po dobu šiestich rokov, alebo 30-tisíc obehnutí Zeme. Počas tohto obdobia sledovali ako solárne panely generovali energiu a ako sa postupne opotrebovávali.
Výskumníci vytvorili nový typ solárnych článkov, ktoré sa skladajú z mimoriadne tenkej vrstvy. To im umožní jednoduchšiu cestu do vesmíru, s tým že sa na obežnej dráhe rozložia. Výhodou týchto článkov je okrem flexibility aj to, že poskytujú viac energie a sú relatívne lacné na výrobu. Následne tieto solárne články sledovali v praktických podmienkach na obežnej dráhe Zeme.
Autori štúdie poznamenali, že tieto solárne články postupom času strácali efektivitu, no z praktického hľadiska stále môže ísť o efektívny spôsob, ako získavať solárnu energiu z vesmíru.
Neprehliadnite
“Energetické nároky sveta rastú a s tým rastie aj dopyt po nových technológiách, ktoré by dokázali dodať dostatok čistej energie. Koncept vesmírnej solárnej energie je jedným z nich. Na to však potrebujeme výkonnejšie solárne technológie, ktoré dokážu ustáť drsné vesmírne podmienky, teda extrémne striedanie teplôt, ionizujúcu radiáciu a ďalšie,” píšu autori práce.
O krok bližšie k vesmírnym solárnym elektrárňam
Nové solárne články sa skladajú z telluridu kadmia, stabilnej kryštalickej zlúčeniny, ktorá sa využíva hlavne vo fotovoltaike. Autori štúdie popisujú dva možné spôsoby, akými by mohli články fungovať vo vesmírnom prostredí. Prvý spôsob je tradičnejší, uložiť solárne články na povrch a vytvoriť bežný solárny panel. Druhým spôsobom je články poskladať a následne ich rozbaliť na vhodnom mieste. Tento spôsob však vyžaduje ďalšiu ochrannú vrstvu pre zlaté kontakty na druhej strane panela.
“Testovanie prostredníctvom protónových a elektrónových lúčov ukázalo, že sú naše solárne články mimoriadne odolné voči poškodeniu cez ionizujúce žiarenie. Znamená to, že stačí menší počet článkov, aby sme zabránili prirodzenej degradácii, ktorú vidíme v rozdielnom výkone na začiatku a na konci svojho života. Zároveň môžeme použiť tenšie ochranné sklo, čím znížime hmotnosť celej konštrukcie,” píšu vedci.
Misiu, ktorá mala otestovať efektivitu nových solárnych článkov vo vesmíre navrhli na jeden rok. Vedcom však poskytuje dáta už šesť rokov a stále funguje, pričom solárne články generujú energiu. Výskumníci nepozorovali poškodenie nehostinným vesmírnym prostredím, no solárne články výrazne degradovali od začiatku misie. Autori štúdie vysvetľujú, že nová architektúra zadných kontaktov by mohla pomôcť túto chybu vyriešiť.
Komentáre