نیروگاه خورشیدی از روش‌های تولید انرژی آینده دار محسوب می‌شود. در دنیایی که تأمین انرژی اولویت اصلی در انجام هر پروژه‌ای است، استفاده از انرژی خورشیدی آن هم در فضا یک ایده فوق‌العاده است. این دقیقاً هدف اصلی پروژه فضایی بعدی چین است.
استفاده از انرژی خورشیدی در زمین منطقی است چرا که جزو انرژی‌های نو محسوب می‌شود و مزایای بلند مدت زیادی دارد. ولی همیشه این مسئله مطرح بوده که احتمالاً ایجاد مزرعه خورشیدی در فضا پر بازده‌تر و مؤثرتر از ایجاد نیروگاه خورشیدی بر روی زمین باشد. حالا چین اعلام کرده که قصد دارد در برنامه فضایی بعدی خود این رؤیا را به واقعیت تبدیل کند.
چین اعلام کرده که در برنامه فضایی بعدی‌اش قصد دارد یک نیروگاه خورشیدی فضایی درست کند. این نیروگاه خورشیدی قرار است در فاصله ۳۶۰۰۰ کیلومتری از زمین در مدار قرار بگیرد.
برنامه فضایی چین برای ساخت نیروگاه خورشیدی چیست؟
دانشمندان چینی برنامه کامل و دقیقی ریخته‌اند تا یک نیروگاه خورشیدی کوچک به لایه‌های بالای جو ارسال کنند. قرار است این نیروگاه بین سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۵ در استراتوسفر قرار داده شود.
استراتوسفر کجاست؟ جو زمین ۵ لایه دارد که استراتوسفر دومین لایه نزدیک به زمین است. لایه ازن بخش پایینی استراتوسفر را تشکیل می‌دهد. در نتیجه نیروگاه خورشیدی چینی عملاً در فضا قرار خواهد گرفت.
چین قصد دارد بعد از ارسال موفقش، بهره برداری از انرژی خورشیدی را افزایش کند. برنامه فضایی چین این است که تا سال ۲۰۳۰ تولید انرژی را تا حدود مگاوات و تا سال ۲۰۵۰ به گیگاوات برساند.
مزیت مزرعه خورشیدی فضایی
اصلی‌ترین مزیت داشتن یک مزرعه خورشیدی در فضا، بازدهی آن است. نیروگاه خورشیدی اگر در فضا باشد می‌تواند تمام ۲۴ ساعت شبانه روز انرژی خورشیدی دریافت کند. به‌علاوه تغییرات جوی مثل ابری شدن آسمان هم دیگر بر روی آن تأثیری ندارد. به این صورت مزرعه خورشیدی فضایی می‌تواند مقدار زیادی انرژی پاک در اختیار ما قرار دهد. آکادمی فضایی چین مدعی شده که این روش تولید انرژی نو می‌تواند تا ۹۹ درصد اوقات تولید انرژی داشته باشد. یعنی ۶ برابر مزارع خورشیدی که بر روی زمین داریم.
از انرژی خورشیدی فضایی چطور استفاده می‌شود؟
در برنامه فضایی چین قرار است انرژی خورشیدی دریافت شده اول به برق تبدیل شود و بعد به زمین باز گردانده شود. برای برداشت انرژی از مزارع خورشیدی از امواج ماکروویو (ریز موج) یا لیزر استفاده می‌شود. این انرژی از طریق سیستم‌های دریافت کننده که در زمین تعبیه می‌شوند دریافت شده و به شبکه منتقل می‌شوند.
البته چالش‌های زیادی هم بر سر راه چینی‌ها جهت استفاده از این انرژی نو و پیاده کردن طرح علمی تخیلی‌شان وجود دارد. اول از همه اینکه نیروگاه برق مورد نظر ممکن است بیش از حد سنگین باشد. مثلاً چیزی در حدود ۱۰۰۰ تن! مطمئناً ارسال چنین محموله سنگینی به فضا مشکلات زیادی خواهد داشت.
به همین دلیل محققان به این ایده رسیدند که شاید بهتر باشد مزرعه خورشیدی در همان فضا تولید و ساخته شود! راه حل احتمالی این است که از روبات‌ها و پرینترهای سه بعدی استفاده شود.
مشکل دیگر مسئله ارسال امواج ماکروویو در جو است. در این مورد لازم است تحقیقات بیشتری انجام شود تا بتوان از ارسال بدون اشکال انرژی خورشیدی مطمئن شد.
ساخت نیروگاه خورشیدی فضایی تا چه حد امکان پذیر است؟
استفاده از انرژی نو به این شیوه پیچیدگی‌های زیادی دارد ولی خیلی به واقعیت نزدیک است. تحقیقات زیادی برای ایجاد مزرعه خورشیدی فضایی انجام شده است. ژاپن بیشتر از یک دهه است که در این مورد مطالعه می‌کند. از طرف دیگر برنامه‌های فضایی هم مرتباً پیشرفت می‌کنند.
به‌علاوه درک ما برای چگونگی ارسال انرژی به‌صورت موج هم روز به‌روز بیشتر می‌شود. در کنار آن فناوری‌های لازم ایجاد می‌شود. پیشرفت در این زمینه امیدوار کننده بوده تا جایی که ژاپن در سال ۲۰۱۵ راه حل‌های عملی برای انتقال انرژی به‌صورت وایرلس ارائه کرد. موسسه فناوری کالیفرنیا هم پارسال اعلام کرد نمونه اولیه دستگاهی را ساخته که می‌تواند انرژی خورشیدی را با استفاده از صفحات خورشیدی دریافت و منتقل کند.
در سال‌های اخیر چین سرمایه گذاری زیادی روی توسعه برنامه‌های فضایی‌اش کرده است. مثلاً اینکه توانست به نیمه پنهان ماه برود. (ماه به شکلی دور ما می‌چرخد که همیشه ما یک سمت از ماه را مشاهده می‌کنیم و پشت آن را نمی‌توانیم ببینیم!). یا اینکه توانست اولین گیاه را بر سطح ماه پرورش دهد. با این حساب به نظر می‌رسد که چینی‌ها مسیر را درست تشخیص داده‌اند و راه را بلدند.
شاید برنامه زمانی چین برای چنین پروژه‌ای کمی جاه‌طلبانه و موفقیت آن دور از ذهن باشد. ولی اشتیاق شدید چین برای تبدیل شدن به یک ابرقدرت در زمین و خارج از زمین را نباید فراموش کرد. همین اشتیاق باعث می‌شود برنامه فضایی رویایی چینی‌ها امکان تبدیل شدن به یک واقعیت را داشته باشد.
منبع: engadget.com