• Ваш список
    Список порівняння пустий

Пн–Сб: 09:00–20:00

Неділя: вихідний

Космічна сонячна електростанція: китайці хочуть побудувати її першими
18 Березня 2019

Космічна сонячна електростанція: китайці хочуть побудувати її першими

Китайські вчені заявили днями про плани відправити на орбіту електростанцію для передачі енергії Сонця на Землю. Вони вже обладнали експериментальний майданчик для відпрацювання необхідних технологій.

Світла альтернатива вугіллю і нафти

Спостерігаючи кожен день Сонце - природний і практично невичерпний термоядерний реактор - не можна відмовитися від ідеї використовувати його енергію ефективніше, ніж це роблять зараз.

На Землі будують сонячні електростанції великої площі, щоб отримати енергію світила, частина якої втрачається в атмосфері. Продуктивність таких електростанцій сильно залежить від погоди, пори року й доби. У космосі подібних проблем немає.

Енергетичну установку найкраще розмістити на геостаціонарній орбіті на висоті 35,7 тисячі кілометрів від поверхні. Там, над екватором, сонячне світло буде постійно.

Три проблеми

Про космічну сонячну електростанцію говорилося ще в оповіданні Айзека Азімова "Логіка" 1941 року. Технічно все обґрунтував в 1968 році американський інженер Пітер Глейзер. З того часу різні варіанти постійно обговорюють в наукових колах, в США та ЄС ведуться фундаментальні дослідження в цьому напрямку, але вартість розробки технологій, доставки вантажу на орбіту, збірки та експлуатації занадто велика. Японія та Китай вже озвучили дати запуску та потужність перших дослідних установок на орбіті.

Ученим та інженерам належить вирішити три складних, але, в принципі, посильних завдання. Перша - як зібрати на орбіті установку з фотоперетворювачів великої площі.

Вчені з Калтеха (США) пропонують монтувати станцію з плоских модулів розмірами 60 на 60 метрів кожен. Вийде конструкція три на три кілометри.

Модулі - з ультралегких мембраноподібних фотоелементів, шари-перетворювачі яких конвертують сонячну енергію в мікрохвилі частотою десять гігагерців для накачування випромінювача. Їх необхідно автоматично позиціонувати, щоб ефективніше збирати сонячне випромінювання. Крім того, станція повинна маневрувати на орбіті, значить, вага конструкції збільшиться за рахунок ракетного палива.

Друга проблема - передача енергії на Землю. Звичайні фотоелементи перетворюють світло в електрику. Якщо їх використовувати для орбітальної електростанції, доведеться конвертувати струм в мікрохвилі, СВЧ-хвилі або назад в оптичні хвилі для зарядки лазера, щоб здійснити бездротову передачу в вакуумі та атмосфері.

Космічна сонячна електростанція: китайці хочуть побудувати її першими

Потужний промінь з орбіти направляється на ректенну - приймач, що перетворює мікрохвильове випромінювання в електрику, яке далі подається в мережу. Звичайно, необхідно придумати, як сфокусувати й утримати промінь на великій відстані, як знизити втрати енергії в атмосфері при її іонізації.

Нарешті, належить забезпечити безпеку передачі енергії. Річ у тому, що лазерний та мікрохвильовий промінь є грізною зброєю, здатний викликати великі руйнування та жертви на Землі. Щоб він потрапив в приймальну антену, потрібно або збільшити її розміри до декількох кілометрів, або розробити систему високоточного наведення.

Азіатський експеримент

У Китаї давно ведуться роботи над космічною сонячною станцією, оскільки країна відчуває енергетичні проблеми. Двадцять років тому вчені вважали, що проект вдасться реалізувати на початку століття, а через кілька десятиліть можна буде приступати до монтажу подібної установки на Місяці. В якості першого кроку розглядалися електростанції у вигляді орбітальних супутників.

Як повідомляє наукове товариство Китаю, в районі Бішань міста Чунцин стартує початковий етап відпрацювання технологій космічної електростанції. Вчені спробують трансформувати електроенергію в мікрохвильове випромінювання та передати з платформи, піднятої на висоту до трьохсот метрів аеростатом.

У 2021-2025 роках планується побудувати невелику орбітальну електростанцію, а потім - велику чи ціле угруповання станцій. Кожен квадратний метр такої установки буде генерувати 10-14 кіловат електроенергії. Для порівняння: сонячні батареї на північному заході Китаю дають 0,4 кіловата на квадратний метр.

На цьому поки все. Та не забувайте поділитися прочитаним зі своїми друзями!

Будь ласка, увійдіть для коментування
Ваш коментар буде опубліковано після погодження адміністратором
Новини / Дивитись все
Статті / Дивитись все

Фільтр
Знайдено 5 
Підтвердження
Для того, щоб добавити товар до списку бажань, Вам потрібно