Bloggen - Rymdteknik

Rymdbaserad solenergi tar ett kliv framåt

Den europeiska rymdorganisationen ESA tar nästa steg i utvecklingen av rymdbaserad solenergi. Det är inom projektet Solaris som två koncept nu ska tas fram i syfte att göra verklighet av en ny ren energikälla.
Solenergi från rymden
Airbus
Ämnen:
´
Publicerad
2023-05-04
Dela artikel:

Var lyser alltid solen? I rymden såklart. Där kan man trolla bort nätterna och det finns ingen dum atmosfär i vilken det kan finnas moln och annat trams som blockerar solens strålar. Man skulle kunna säga att det i rymden nästan är optimala förhållanden för solpaneler som kan fånga upp och göra om energi från solen till el vi kan använda på jorden. Men hur skulle det gå till? Det är en fråga den europeiska rymdorganisationen ESA nu ska försöka lösa.

Projektet Solaris fick i november grönt ljus under ESA:s ministerrådskonferens. Den konferens där alla medlemsländer kommer överens om vad ESA ska satsa på de kommande tre till fem åren. Nu är målet att under de kommande två och ett halvt åren genomföra studier och teknisk utveckling för att bedöma fördelarna, genomförandemöjligheterna, de kommersiella möjligheterna och riskerna med rymdbaserad solenergi. Resultaten från Solaris bör göra det möjligt för Europa att i slutet av 2025 fatta ett välgrundat beslut om att gå vidare med ett fullständigt utvecklingsprogram för kommersiell solkraft.

Brainstorming

ESA har nu startat upp två konceptstudier som ska vara klara i slutet av 2023. Målet är att starta med ett blankt papper och därifrån samla in de bästa idéerna och lösningarna för att bygga satelliter med effektiva solpaneler för att samla in solenergin. Sedan måste system tas fram för att få ned energin till jorden och där omvandla det till elektricitet i sin renaste form. Helt utan restprodukter.

Projektledaren på ESA för Solaris, Sanjay Vijendran säger att:

- I studierna kommer man att undersöka så många olika alternativ som möjligt, bland annat alla olika sätt att föra ner energin till jorden på ett säkert och effektivt sätt: radiofrekvensöverföring, lasrar och att helt enkelt reflektera solljuset ner till solcellsanläggningar på marken.

Solaris är inte det enda projektet inriktat på rymdbaserad solenergi. I USA sändes Caltechs satellit Space Solar Power Demonstrator upp i omloppsbana i januari för att testa viktig teknik, bland annat mikrovågsöverföring av solenergi i rymden. Japan planerar att flyga ett demonstrationsuppdrag 2025, medan Kina har sin egen demonstrator planerad till 2028 där bland annat en markbaserad testanläggning för trådlös kraftöverföring ingår och som dessutom redan finns på plats. Samtidigt har den brittiska regeringen diskuterat med Saudiarabien om att förse den planerade futuristiska ökenstaden Neom  med ren el från rymden.

Det finns många grundläggande skäl till varför rymdbaserad solenergi är mycket mer genomförbar och önskvärd än någonsin tidigare, berättar Vijendran för ESA. Bland dessa finns den minskade kostnaden för raketuppsändningar i och med införandet av återanvändbara bärraketer samt den minskade kostnaden för satellitutrustning genom massproduktion, som blir tydligt med nya konstellationer som Starlink och OneWeb.

Mottagarstation på jorden för solenergi.
ESA

Rymdbaserad solenergi innebär att solenergi omvandlas till elektricitet via solceller i geostationär omloppsbana runt jorden. Energin kan sedan överföras trådlöst i form av mikrovågor på 2,45 GHz till särskilda mottagarstationer på jorden, så kallade rectenner, som omvandlar energin till elektricitet och matar in den i det lokala elnätet.

Energi motsvarande sex miljoner solpaneler på marken

Dessutom har robottekniken och metoder för montering och service i rymden verkligen kommit långt under de senaste två decennierna, vilket kommer att vara avgörande för byggandet och underhållet av solkraftverk i omloppsbana.

Den planerade satelliten är tänkt att ha solpaneler med en uppsamlingsyta av nästan en kvadratkilometer. En enda sådan satellit skulle ge energi motsvarande ett kärnkraftverk som kan försörja mer än en miljon hushåll. Det skulle krävas mer än sex miljoner solpaneler på jordens yta för att generera samma mängd energi.

ESA hoppas att solpaneler i rymden kan vara en lösning på Europas energiproblem. Dessutom är tanken att Solaris ska bidra till teknisk utveckling, av till exempel högeffektiva solceller och trådlös kraftöverföring. Denna kunskap är viktig för såväl rymden som jorden.