چین اخیراً از پروژه‌ حیرت‌انگیزی رونمایی کرده که در آن قصد دارد یک نیروگاه خورشیدی عظیم در فضا بسازد. این پروژه قرار است در ارتفاع 36,000 کیلومتری (22,370 مایل) از سطح زمین راه‌اندازی شود. هدف این پروژه بلندپروازانه این است که انرژی خورشیدی را به‌طور مؤثرتر و پایدارتر جمع‌آوری کرده و آن را به زمین منتقل کند. با توجه به بحران انرژی و تغییرات اقلیمی، این طرح می‌تواند به یکی از مهم‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر و پاک در آینده تبدیل شود.

چرا ساخت نیروگاه خورشیدی در فضا؟

یکی از مشکلات اصلی استفاده از انرژی خورشیدی در زمین، جذب ناکامل انرژی به‌دلیل وجود اتمسفر است. اتمسفر زمین نور خورشید را منعکس کرده و بخشی از آن را جذب می‌کند، به‌ویژه در هنگام صبح یا عصر، که تأثیر منفی بر کارایی پنل‌های خورشیدی دارد. اما در فضا، هیچ‌گونه اتمسفری وجود ندارد که مانع جذب نور خورشید شود. از طرفی، انرژی خورشیدی در فضا به‌طور مداوم و بدون توقف به پنل‌ها می‌رسد، زیرا در فضا هیچ شب و روزی وجود ندارد و مدار زمین به این نیروگاه اجازه می‌دهد که همیشه نور خورشید را دریافت کند.

این پروژه به‌دنبال نصب پنل‌های خورشیدی در فضاست که می‌توانند انرژی خورشیدی را با کارایی بسیار بالاتر از پنل‌های روی زمین جمع‌آوری کنند. انرژی جمع‌آوری‌شده در این نیروگاه سپس از طریق امواج رادیویی با انرژی بالا به گیرنده‌هایی روی زمین منتقل خواهد شد. این ایده به‌نظر در ابتدا تخیلی می‌آید، اما با پیشرفت‌های تکنولوژیک اخیر، تبدیل آن به واقعیت بسیار محتمل است.

چالش‌ها و راه‌حل‌های فنی در ساخت نیروگاه خورشیدی فضایی

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای ساخت چنین نیروگاهی، انتقال تجهیزات سنگین به مدار زمین است. چین برای این کار، از موشک‌های فوق‌سنگین Long March-9 (CZ-9) استفاده خواهد کرد. این موشک‌ها که همچنین برای ارسال فضانوردان چینی به ماه طراحی شده‌اند، قادر به حمل بخش‌های مختلف این نیروگاه به مدار زمین خواهند بود. از آنجا که این پروژه نیاز به تجهیزات زیادی دارد، این موشک‌ها نقش حیاتی در موفقیت آن ایفا خواهند کرد.

لانگ لهائو، دانشمند موشک چینی و عضو آکادمی مهندسی چین، در سخنرانی خود درباره این پروژه توضیح داده است که این طرح به اندازه انتقال «سد سه‌گانه» به مدار زمین اهمیت دارد. سد سه‌گانه که یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های زیربنایی چین است، در اینجا به‌عنوان مقیاسی برای اندازه و پیچیدگی پروژه فضایی استفاده شده است. او همچنین بیان کرده است که انرژی جمع‌آوری‌شده در این نیروگاه در طول یک سال معادل تمام نفتی خواهد بود که می‌توان از زمین استخراج کرد.

مقایسه با پروژه‌های مشابه

چین تنها کشور در حال کار بر روی نیروگاه‌های خورشیدی فضایی نیست. ایسلند نیز با همکاری شرکت بریتانیایی Space Solar، در حال برنامه‌ریزی برای ساخت یک نیروگاه خورشیدی کوچک در فضا است. این پروژه در نظر دارد تا در سال 2030 یک آرایه خورشیدی کوچک به فضا ارسال کند که قادر به تأمین انرژی برای 1,500 تا 3,000 خانه باشد. نسخه بهبود یافته این پروژه، که برای سال 2036 برنامه‌ریزی شده است، می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی انرژی بیشتری تولید کند. این پروژه‌ها می‌توانند پیش‌درآمدی برای پروژه‌های بزرگ‌تری مانند طرح چین باشند.

انتقال انرژی از فضا به زمین؛ چالش بزرگ

انتقال انرژی از فضا به زمین یکی از چالش‌های اصلی این پروژه است. دانشمندان در سال 2023 موفق شدند در مقیاس میلی‌وات، انرژی را از فضا به زمین منتقل کنند. این پروژه آزمایشی که در دانشگاه کالیفرنیا (Caltech) انجام شد، نشان داد که انتقال انرژی به زمین از فضا امکان‌پذیر است، اما هنوز در مقیاس بسیار کوچک. چین قصد دارد این فناوری را در مقیاس وسیع‌تری به کار گیرد و به‌طور قابل‌توجهی کارایی آن را افزایش دهد.

تأثیرات اقتصادی و زیست‌محیطی

اگر این پروژه به موفقیت برسد، می‌تواند به‌طور چشمگیری به حل بحران انرژی و مشکلات زیست‌محیطی کمک کند. انرژی خورشیدی به‌عنوان یک منبع تجدیدپذیر، هیچ آلودگی به همراه ندارد و استفاده از آن می‌تواند وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد. در مقایسه با منابع انرژی سنتی مانند نفت و گاز، انرژی خورشیدی مزایای زیادی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به کاهش اثرات منفی بر محیط‌زیست و افزایش پایداری در تأمین انرژی اشاره کرد.

پروژه ساخت نیروگاه خورشیدی در فضا یک گام بزرگ در مسیر استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر است. اگر این طرح به واقعیت تبدیل شود، می‌تواند تحولی در صنعت انرژی به‌وجود آورد و به حل بحران انرژی جهانی کمک کند. اما برای رسیدن به این هدف، نیاز به تحقیقات و فناوری‌های پیشرفته‌تری وجود دارد تا انتقال انرژی از فضا به زمین به‌طور مؤثر و اقتصادی امکان‌پذیر شود. به‌طور کلی، این پروژه می‌تواند به یک دستاورد علمی و فناوری بزرگ برای بشر تبدیل شود که انرژی پاک و پایدار را برای نسل‌های آینده فراهم خواهد کرد.

9 انرژی تجدیدپذیر که بقای بشریت به آنها وابسته است

  این نوشته‌ها را هم بخوانید ​