Menu TR

S360Mag

26 November

Yörüngedeki güneş enerjisi istasyonları enerji ihtiyacımıza cevap olabilir!

Bu haberi 4 dakikada okuyabilirsiniz.

Uzay boşluğunda dolaşan ve Dünya'ya muazzam miktarda enerji gönderen dev güneş enerjisi istasyonları bilim kurgu gibi geliyor. İlk olarak 1920'lerde Rus bilim insanı Konstantin Tsiolkovsky tarafından geliştirilen bu konsept, uzun bir süre için bilim kurgu yazarlarına bir ilham kaynağı oldu.
 
Kavramın ortaya atılmasından bir asır sonra bilim insanları bu kavramı gerçeğe dönüştürmek için büyük adımlar atıyor. Avrupa Uzay Ajansı bu çalışmaların potansiyelini fark etti ve şu anda bu tür projeleri finanse etmek için adım atmak istiyor. Uzaydan elde edebileceğimiz ilk endüstriyel kaynağın ise "güneş ışını enerjisi" (beamed power) olduğu tahmin ediliyor.
 
İklim değişikliği, zamanımızın en büyük sorunu ve olası sonuçlarından dolayı tehlikede olan çok fazla şey var. Yükselen küresel sıcaklıklardan değişen hava koşullarına kadar iklim değişikliğinin etkileri şimdiden dünya çapında hissediliyor. Bu zorluğun üstesinden gelmek için enerji üretme ve tüketme şeklimizde köklü değişikliklere gitmemiz gerekiyor.
 
Yenilenebilir enerji teknolojileri, son yıllarda artan verimlilik ve daha düşük maliyetle önemli ölçüde bir gelişim kaydetti. Ancak, yaygın kullanımlarının önündeki en büyük engellerden biri sürekli enerji sağlayamamaları. Rüzgar ve güneş çiftlikleri yalnızca rüzgar estiğinde veya güneş parladığında enerji üretir, ancak bizim 24 saat elektriğe ihtiyacımız var. Nihayetinde, yenilenebilir kaynaklara geçiş yapmadan önce enerjiyi büyük ölçekte depolamanın bir yolunu bulmamız gerekiyor.
 
Uzayın faydaları
 
Uzayda güneş enerjisini üretmek, dünya için birçok avantaj sağlayabilir ve uzayın en büyük potansiyellerinden biri olabilir. Yörüngede yer alan bir güneş enerjisi istasyonu, günün 24 saati Güneş'e bakacak şekilde yörüngede dönebilir. Dünya'nın atmosferi de Güneş'in ışığını yansıtır, böylece atmosferin üzerindeki güneş pilleri daha fazla güneş ışığı alabilir ve daha fazla enerji üretme imkanı yakalayabilir.
 
Ancak üstesinden gelinmesi gereken en önemli zorluklardan biri, bu kadar büyük yapıların nasıl monte edileceği, uzaya nasıl gönderileceği ve yörüngeye nasıl oturtulacağı. Tek bir güneş enerjisi santralinin, alan olarak 10 kilometre kare yer kaplaması gerekebilir ve bu alan 1.400 futbol sahasına eşdeğer. En büyük masraf kalemi, istasyonu bir roketle uzaya fırlatmanın maliyeti olacağından hafif malzemelerin kullanılması da kritik öneme sahip olacaktır.
 
Bu soruna cevap verebilecek bir çözüm ise bir araya gelip büyük bir güneş paneli istasyonu oluşturacak şekilde yapılandırılacak binlerce küçük uydudan oluşan bir küme geliştirmektir. 2017'de, California Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, binlerce ultra hafif güneş panelinden oluşan modüler elektrik santrali tasarımlarını ortaya koydu. Ayrıca, bir kredi kartının ağırlığına benzer şekilde metrekare başına sadece 280 gram ağırlığında bir prototip panel gösterdiler.
 
Son zamanlarda bu tarz uygulamalar için 3D baskı teknolojileri gibi üretimdeki gelişmeler de inceleniyor. Liverpool Üniversitesi'nde, ultra hafif güneş pillerini güneş yelkenlerine entegre edebilmek için yeni üretim teknikleri araştırılıyor. Güneş yelkeni, bir uzay aracını yakıtsız olarak ileri itmek için Güneş'in radyasyon basıncının etkisinden yararlanabilen katlanabilir, hafif ve oldukça yansıtıcı bir zardır. Büyük ve yakıtsız güneş enerjisi istasyonları oluşturmak için güneş pillerinin güneş yelken yapılarına nasıl yerleştirileceği araştırılıyor.
 
Bu yöntemlerin uzayda elektrik santralleri inşa etmemizin önünü açacağı öngörülüyor. Nitekim, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda veya Ay'ın yörüngesinde dönecek olan gelecekteki Ay geçidi istasyonunda gerekli parçaları üretmek ve yerleştirmek bir gün mümkün olabilir. Bu tür cihazlar aslında Ay'da da güç üretmeye yardımcı olabilir.
 
Olasılıklar ise burada bitmiyor. Şu anda elektrik santralleri inşa etmek için Dünya'dan gelen malzemelere güveniyor olsak da bilim insanları üretim için Ay'da bulunan malzemeler gibi uzaydaki diğer kaynakları da kullanmayı düşünüyor.
 
Bir başka büyük zorluk da üretilen enerjiyi Dünya'ya aktarmak olacak. Plan, güneş hücrelerindeki elektriği enerji dalgalarına dönüştürmek ve elektromanyetik alanları kullanarak bunları Dünya yüzeyindeki bir antene aktarmak. Anten ise daha sonra bu dalgaları tekrar elektriğe dönüştürecek. Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı liderliğindeki araştırmacılar, halihazırda tasarımlar geliştirdiler ve bunu yapabilecek bir yörünge sistemi ortaya koydular.
 
Bu alanda hala yapılacak çok iş var ama ana hedef uzaydaki güneş santrallerinin önümüzdeki yıllarda gerçeğe dönüşmesi. Çin'deki araştırmacılar, 2050 yılına kadar faaliyete geçirmeyi hedefledikleri Omega adlı bir sistem tasarladılar. Bu sistem, Dünya'nın şebekesine en yüksek performansta 2 GW güç sağlayabilmeyi hedefliyor ki bu çok büyük bir miktar. Örneğin, Dünya üzerinde yer alan güneş panelleriyle bu kadar çok güç üretmek için altı milyondan fazla güneş paneline ihtiyaç var.
 
Dünyanın dört bir yanında, bilim topluluğu uzayda güneş enerjisi istasyonlarının geliştirilmesi için zaman ve çaba harcıyor. Bu emeğin, iklim değişikliğiyle mücadelede nasıl bir rol oynayacağını yakın zamanda  görmeyi umuyoruz.
 

SHARE: