Drömmen om ren, konsekvent och förnybar solkraft kan bli verklighet tack vare ny forskning som görs vid University of Strathclyde i Glasgow, Skottland.
Begreppet rymdssolkraft - att samla solenergi med satelliter i låg jordbana och "stråla" ner till uppsamlingsstationer på marken - har funnits i årtionden, men teknikbegränsningar och oöverkomliga kostnader har hållit det i FoU-faserna, med vissa tvivlar på att det någonsin kommer att hända alls.
Nu har forskaren Dr. Massimiliano Vasile, University of Strathclyde, Institutionen för mekanisk och rymdteknik, meddelat sitt lags utveckling av modulära enheter som kan användas för att samla solenergi i omloppsbana och arbetar ovanpå en experimentell "rymdwebstruktur" utvecklad av doktorander vid universitetets avdelning för maskin- och rymdteknik.
”Genom att använda antingen mikrovågor eller lasrar skulle vi kunna stråla ner energin ner till jorden, direkt till specifika områden. Detta skulle ge en pålitlig energikälla av hög kvalitet och ta bort behovet av att lagra energi som kommer från förnybara källor på marken eftersom det skulle ge en konstant leverans av solenergi. ”
- Dr. Massimiliano Vasile, University of Strathclyde
Webbstrukturen, del av ett experiment som heter Suaineadh - vilket betyder "vridning" på skotsk gäliska (och jag tror att det uttalassoo-i-ade men korrigera mig om jag har fel) - är gjord av ett centralt nav som skulle gå in i omloppsbana och släppa ett fyrkantigt material av material som är viktat i hörnen. Hela apparaten skulle snurra och behålla sin form via centrifugalkraft och tillhandahålla en fast struktur som andra enheter kunde bygga vidare och fästa vid.
Suaineadh-experimentet lanserades framgångsrikt den 19 mars ombord på en svensk klingande raket och medan det verkar som om komponenterna fungerade som förväntat förlorades kommunikationen efter utkast. Som ett resultat kunde det centrala navet - med alla dess data - inte hittas efter landning. Ett återhämtningsuppdrag planeras för i sommar.
Samtidigt är Dr. Vasile fortfarande övertygad om att hans teams rymdssolprojekt, som kallas SAM, kan hjälpa till att tillhandahålla rymdssolkraft till avlägsna platser.
"Det nuvarande projektet, som kallas SAM (Self-inflating Adaptable Membrane) kommer att testa utplaceringen av en ultralätt cellulär struktur som kan ändra form när den väl har installerats," förklarar Dr. Vasile. ”Strukturen är gjord av celler som är självuppblåsande i vakuum och kan ändra deras volym oberoende genom nanopumpar.
”Den oberoende kontrollen av cellerna skulle göra det möjligt för oss att omvandla strukturen till en solkoncentrator för att samla upp solljuset och projicera det på solpaneler. Samma struktur kan användas för att bygga stora rymdsystem genom att montera tusentals små enskilda enheter. ”
Genom att samla solenergi i rymden, där begränsningarna för dag och natt eller vädervariabilitet inte finns, kan satelliterna i slutändan stråla ren energi till annars utanför nätet.
"I områden som Sahara-öknen där solenergi av hög kvalitet kan fångas blir det mycket svårt att transportera denna energi till områden där den kan användas," säger Dr. Vasile. ”Men vår forskning fokuserar på hur vi kan ta bort detta hinder och använda rymdbaserad solkraft för att rikta svåråtkomliga områden.
”Genom att använda antingen mikrovågor eller lasrar skulle vi kunna stråla ner energin ner till jorden, direkt till specifika områden. Detta skulle ge en pålitlig energikälla av hög kvalitet och ta bort behovet av att lagra energi som kommer från förnybara källor på marken eftersom det skulle ge en konstant leverans av solenergi. ”
Om det lyckas skulle Suaineadh / SAM-projektet kunna utvecklas till en källa för förnybar energi för inte bara små, avlägsna platser utan också stadsdelar, städer och kanske till och med hela städer.
”Ursprungligen kommer mindre satelliter att kunna generera tillräckligt med energi för en liten by, men vi har målet, och faktiskt den tillgängliga tekniken, att en dag sätta en tillräckligt stor struktur i rymden som kan samla energi som skulle kunna driva en stor stad, säger Dr. Vasile.
Läs mer på University of Strathclyde Glasgow webbplats här.
Bildpoäng: University of Strathclyde. Projektet är en del av en NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) -studie.
