زمین به استفاده از انرژی خورشیدی بر پایه فضا نزدیکتر می‌شود؛ راه‌حلی برای بحران اقلیمی؟

ظاهرا فناوری انرژی خورشیدی بر پایه فضا یا ‌«فضا توان» (توان خورشیدی فضایی) بسیار بیشتر از چیزی که تاکنون تصور می‌شده در دسترس بشر قرار دارد زیرا دانشمندان چینی اخیرا طی آزمایشاتی توانسته‌اند پیشرفت‌هایی در این زمینه داشته باشند؛ امری که می‌تواند پایانی باشد بر پنل‌های خورشیدی روی سقف مکان‌های مختلف و مزارع خورشیدی.

اگرچه چین به پیشرفت‌هایی در این زمینه دست پیدا کرده، اما فناوری مذکور تنها برای چین جذابیت ندارد و کشورهای مختلفی به آن چشم دوخته‌اند. برای مثال دولت بریتانیا در نظر دارد روی طرحی که از فناوری مشابه استفاده می‌کند 16 میلیارد پوند سرمایه‌گذاری داشته باشد.

در آمریکا نیز پس از یک توافق 100 میلیون دلاری بود که توسعه این فناوری کلید خورد و در آن سوی کره زمین، ژاپن هم استفاده از فناوری فضا توان را بخشی از برنامه فضایی آتی خود قرار داده است.

توان خورشیدی فضایی تا چه اندازه دارای پایه علمی است؟

دانشمندان امیدوارند طی این ماجراجویی‌های تحقیقاتی بتوانند به مرحله‌ای برسند که در آن ماهواره‌ها قادر باشند با جمع‌آوری فوتون‌های خورشید و تبدیل آنها به سلول‌های فوتوولتائیک، الکتریسیته تولید شده را از طریق امواج مایکروویو و بطور بی‌سیم به گیرنده‌های زمینی ارسال کنند.

به گفته دکتر «جوانا ردولوویچ» از دانشگاه پورتسموث، این پروژه پیچیده بیشتر شبیه فیلم‌های علمی تخیلی است اما باید گفت که طرح پشت این فناوری کاملا دارای پایه و اساس علمی است.

گفتنی است که فرضیه استفاده از انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، ابتدا در دهه 60 میلادی و توسط «پیتر گلسر» مطرح شد؛ دانشمند و مهندس هوافضا که زمانی ریاست Power از Space Consultants را هم بر عهده داشته است.

به صورت تئوری، قرار دادن یک نیروگاه فضا توان در مدار زمین می‌تواند مزایای بسیاری به همراه داشته باشد زیرا روشنایی تمام وقت خورشیدی امکان تولید مداوم الکتریسیته را فراهم می‌کند. امری که باعث می‌شود این فناوری مزیت‌های چشمگیری نسبت به فناوری‌های خورشیدی فعلی و محدودیت‌های آب و هوایی آنها داشته باشد.

همچنین انتظار می‌رود تا سال 2050 مصرف انرژی جهانی به میزان 50 درصد افزایش داشته باشد. در چنین شرایطی این روش تولید انرژی قادر است نقشی حیاتی برای تقاضای رو به رشد مصرف انرژی و همینطور فائق آمدن به بحران اقلیمی کنونی ایفا کند.

چالش‌هایی که بر سر راه فناوری فضا توان قرار دارند

لازم به ذکر است که با وجود تمامی مزایا و نکات مثبت متعدد در استفاده از انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، این فناوری همچنان چالش‌هایی جدی را به همراه دارد.

چالش اول که مشخصا واضح‌ترین مانع ممکن نیز به شمار می‌رود، هزینه راه‌اندازی چنین پروژه‌ای است. همانطور که پیش‌تر از سرمایه‌گذاری‌های هنگفت بریتانیا و آمریکا سخن گفتیم، دیدیدیم تاکنون چگونه صدها میلیون‌ دلار صرف این فناوری شده است.

همچنین از سوی دیگر تمامی ماژول‌ها و سیستم‌های مورد نیاز برای ساخت یک نیرو‌گاه در مدار باید به فضا منتقل و در آنجا به وسیله نیروی کار روباتیک سر هم شوند؛ عملیاتی که به شکل بالقوه دارای هزینه‌ای نجومی خواهد بود.

چالش دیگر این فناوری به محدودیت خود فضا بازمی‌گردد. ما پیش از انتقال الکتریسیته به زمین باید آن را به امواج مایکروویو تبدیل کنیم، برای اینکار پیش از هر چیزی یک آنتن عظیم نیاز است تا امواج دریافتی را دوباره به الکتریسیته تبدیل کند.

این امر هم در حالی است که ابعاد آنتن مذکور و شدت امواج مایکروویو در صورت بالا بودن انرژی ممکن است به خسارت‌های جانی و مالی برای انسان‌ها و همینطور حیواناتی منجر شود که در معرض این اشعه قرار گرفته‌اند.

به مشکلات مذکور همچنین می‌توان 10 درصد اتلاف انرژی در حین تبدیل الکتریسیته به امواج یا برعکس و همینطور نیاز به باتری‌های زمینی برای ذخیره‌سازی این انرژی را هم اضافه کرد.

آیا فضا توان ارزش‌ سرمایه‌گذاری دارد؟

گفتنی است که دوام آوردن تجهیزات این پروژه در شرایط سخت فضا، آسیب‌پذیر بودن آن‌ها، نیاز به رسیدگی و تعمیرات دائم و مقاوم‌سازی در برابر پرتوهای کیهانی هزینه این پروژه را به طرز سرسام‌آوری بالا می‌برند و این سوال را ایجاد می‌کنند که آیا تمامی این کارها ارزشش را دارد؟

پاسخ دکتر ردولوویچ به این پرسش ساده، کوتاه و شفاف است: «تا زمانی که شاهد یک افت قیمت اساسی در تجهیزات مورد نیاز برای تاسیس نیروگاه فضا توان نباشیم، پروژه مذکور با آن سرعتی که مدنظر داریم جلو نخواهد رفت.»