Hogyan lesz a munkatér naperőmű a tudományos hírek
Tengerszint emelkedik, a gleccserek olvadnak, és a szélsőséges időjárási események normává válnak. A negatív következmények antropogén klímaváltozás nem fog menni, de csak rosszabb. Az egyik fő oka ennek a szén-dioxid a légkörben a fosszilis tüzelőanyagok, mint a kőolaj és a szén. Szerencsére a Föld, a világ kínálat a fosszilis tüzelőanyagok korlátozott. És az elmúlt néhány évtizedben a kutatók kerestek megújuló energiaforrások energiával ellátni az egész földet, anélkül, hogy mérgezés.
Egyes tudósok úgy vélik, hogy az emberek megkapják a tiszta energia gyűjti össze a napkollektorok segítségével térben és elküldése le a földre. Egyes iparági induló mint Kalifornia Solaren jósolják, hogy ez valósággá váljon az évtized végére. Japan Aerospace Exploration Agency is tervezi, hogy a tér erőmű. Nem csak, hogy egy ilyen forrás állandó, maga az energia tiszta és korlátlan (mindaddig, amíg a nap ég, és ez hosszú).
A sugár által vezérelt két mérnök az űrállomáson. A történet azzal kezdődik, az a tény, hogy a vonat egy robot egyes feladatok ellátására. A férfi magyarázza a robot: „A gerendák táplálja a világot kinyert energiát egy ilyen hatalmas földgömb lámpák, amelyek a közelünkben. Hívjuk, hogy gömb a Nap ... "
Az az elképzelés, a napenergia óriás napkollektorok térben volt tiszta fikció 75 évvel ezelőtt. De ma, ez a fikció lehet, hogy megtestesülő valóság.
Földi napenergia vagy a tér napenergia?
Általános szabály, hogy adjuk át a napelemek a tetőn, amely a napfényt energiává a nappali. Ez jól hangzik, de a földi napelemek vannak hátrányai. Nem éjszaka dolgozni, vagy amikor az ég túl zavaros. Plusz a légkör védi a Föld felszínén a jóval a napenergia, ami része a fény az űrbe.
Most képzeljük el, hogy tudjuk a napelemek pályára - 35 000 km-ig.
„Ha fel napelemek az űrben, akkor fog működni, a nap 24 órájában, a hét 7 napján, 99,9% -át az időt egy évben - mondta Paul Yaffe, repülőgépipar mérnök Research Laboratory az amerikai haditengerészet, egy interjúban a Business Insider. Mivel a Föld forgástengelyének ellensúlyozza, Jaffe mondja, hogy „még az éjszakai oldalon a Földön, amely lehet egy műhold, mindig napfényes.”
Jaffe azt jósolja, hogy bizonyos kozmikus napelemek termelnek 250 MW 5 GW energiát. De, mint a Nap - egy folyamatos megújuló „a teljes összeg a termelt energia megy a végtelenségig.” Legnagyobb város, az állam fővárosa, megköveteli mintegy 20 gigawatt energiát. A számítások szerint a Jaffa, négy napelemek sorba, minden 5 gigawatt lesz képes táplálni az egész város egész évben. Az épületek költségei a napelem nem ismert, de valószínűleg költsége több száz millió dollárt. Azonban amint megépül az első, a második lesz lényegesen olcsóbb.
Az energiaválság az 1970 kényszerítette az Egyesült Államok, hogy alternatív energiaforrások, mivel világossá vált, hogy az olaj nagyon korlátozott erőforrás, és a termelés nagyon függ a nemzetközi politikában. Mint Jaffe mondta annak idején, és a NASA, és a Department of Energy tekinthető tér napenergia lehetséges, de nagyon drága.
Az ezt követő években számos ország érdekli tér napenergia, többek között Japánban, Kínában és több európai országban.
„Sok embert érdekel, de akkor jóval alacsonyabb volt a technikai lehetőségek és a hardver”, - mondja Jaffe.
Hogyan működik ez a technológia?
Bár a technológia javítani kell, az alapötlet nagyon egyszerű. A nap küld fotonokat, energikus csomagokat a fény minden irányban. Hagyományos napelem átalakítja a fotonok elektronokat egy állandó elektromos áram. Ezután az egyenáram alakítjuk változó, és viszi át az elektromos hálózathoz.
A tér, a legnagyobb kihívás az, hogy hogyan lehet ezt az energiát a hálózatba.
A napelemek a térben, a tudósok kell találni a leghatékonyabb módja annak, hogy át DC napenergia reflektorok a Földre. Válasz: az elektromágneses hullámok, mint például azok, amelyek továbbítására használjuk rádiófrekvenciák élelmiszer vagy mikrohullámú sütőben.
Jaffe utal technológia dolgozik, „szendvics” modult. Az alábbi ábra azt mutatja, hasonló a tükör napenergia reflektorok, koncentrálva napenergia fotonok tömb szendvics modulokat. A felső rész a szendvicset kap napenergia. Antennák alsó oldalán keret küldését rádióhullámok a Földre.
A fényképek fent nem méretarányos. Modulok szendvicsek kell három méter hosszú, de szükség lesz körülbelül 80 000 Egy sor ilyen modulok lesznek a hossza kilenc futballpálya, körülbelül egy kilométerre. Ez kilencszer nagyobb, mint a Nemzetközi Űrállomásra.
A Földön, amely a rádiófrekvenciás energia tér napelemek lesz egy speciális antenna - rectenna - ami lehet három kilométer átmérőjű.
„Olyan lesz, mint egy olyan területen szétszórva vezetékek. Ezek az elemek rectenna kap bejövő rádióhullámok alakítani villamos energia, „- mondja Jaffe.
Egy erős fénysugár rádióhullámok lehet küldeni a Föld bármely helyére, mint a fény irányát lehet változtatni a módszer az úgynevezett „retrodirektivnoe ellenőrző fény.” Csak küldjön egy „kísérleti jel” a központja a befogadó állomáson. A műhold foltok, és újra konfigurálja jel Adó rádióhullámok a földi állomáson.
A nagy előnye ennek a rendszer mind a katonai és polgári lesz az energia átvitelére távoli adatbázisokhoz és helyeken, amelyek logisztikailag nehéz és rendkívül költséges szállít gázolaj.
Egy óriás nyaláb energia űrből
Egy óriás nyaláb rádióhullámok jön le az űrből a Földre, lehet megijeszteni a legtöbb ember, aki látta az idegen hajó használ ilyen gerendák felrobbantani a város. De valójában nem is látni antennanyaláb szabad szemmel - jelek áramlik körülöttünk mindenütt és minden irányban.
Bár ezek a jelek tartalmaz több energiát igényel, mint a TV-jel, vagy rádiójel sűrűség továbbra is meglehetősen alacsony, és nem veszélyezteti az embereket, repülőgépek és a madár repül át rajta. Természetesen a technológia még nem tesztelték a laboratóriumon kívül, így az igazi bizonyítéka annak biztonságát sem.
A fő probléma ennek a rendszernek a költségeit. Ez a probléma az összes érintett fél, hogy a kormány, a magán- vagy kereskedelmi pénzügyi eszközök.
Nehéz megmondani, hogy mennyibe fog kerülni a teljes körű végrehajtása naprendszer űrállomás, de minden bizonnyal nem kevesebb, mint a több száz millió dollárt. Van egy határ, hogy mekkora a tárgy tudjuk indítani az űrbe, és rakéták drágák is. Nemzetközi Űrállomás, például beépített terület részben azért, mert nem volt elég nagy, vagy nagy teljesítményű rakéták elindításához egy teljes rendszer a térben.
Jaffe feladat -, hogy készítsen egy prototípus egy része a „szendvics” modult, de nem fejezi be a projektet. Azt is teszteli a modulok hasonló körülmények között, a tér, hogy azok képesek ellenállni, és tovább dolgozik a hihetetlen meleg a nap az űrben.
Jaffa próbál támogatókat találni, hogy finanszírozást biztosít a projekt folytatása. De azt hangsúlyozta, hogy a hosszú távú energetikai projektek nehéz eladni, különösen, ha nem tudja bizonyítani, az emberek a technológia akcióban. Jaffe úgy véli, hogy az igazi motiváló a nemzetközi verseny, mint az 1950-es években, amikor Oroszország kifejlesztette az első műhold és az Egyesült Államok előre űrverseny. Most úgy tűnik, Japán azt tervezi, hogy adja meg ebben a projektben az első.
Még finanszírozás nélkül az állami szinten, kisvállalkozások, mint Solaren úgy vélik, hogy a napenergia űrállomás valósággá válik a közeljövőben. Gary Spirnka, Solaren vezérigazgató, épített egy hosszú karrier az állami és a magánszektor tér tervezés. Éveken figyelte, hogy a kormány azt tervezi, hogy fagyassza be projekteket, állomások, így jobban érdekli a magánszektorban.
Hogyan lesz a munkatér napenergia? Ilya Khel