مشروع لتجميع الطاقة الشمسية من مدار الأرض

  • 3/4/2016
  • 00:00
  • 9
  • 0
  • 0
news-picture

ينطلق سباق عالمي لتجميع الطاقة الشمسية من المدار المحيط بالأرض، على ارتفاع 36 ألف كيلومتر عن سطح الكوكب. ويعمل هذا المشروع على تجميع الطاقة الشمسية وإرسالها إلى الشبكات الكهربائية، وهو شكل بداية ثاني جولة فضائية لحصد الطاقة الشمسية. ولا يقتصر هذا المشروع على ولاية كاليفورنيا الأميركية فحسب، فهناك عدد من مشاريع الطاقة الشمسية على امتداد العالم، التي تدعمها العديد من الدول. القوات البحرية الأميركية ومؤسسات التصنيع والنقل الجوي العديدة مهتمة بأمر الطاقة الشمسية. وبالتالي فإن السؤال هو: هل بدأنا نشهد السباق الثاني نحو الفضاء؟ الطاقة الشمسية تتخطى ثلاث عقبات رئيسية تواجهها مصادر تجميع الطاقة الشمسية على الأرض. هناك بعض العقبات الواضحة مثل الليل والسحب التي تحجب أشعة الشمس، وهناك مشكلات أخرى. ألواح شمسية فضائية يقول بول جافي، الذي يعكف على تطوير نماذج في أحد مراكز بحوث الطاقة في واشنطن، إنه عندما تدخل أشعة الشمس الغلاف الجوي، فإن كثافة الطاقة يمكن أن تقل بنحو 3 إلى 20 مرة. وتختفي كل هذه المشكلات، في حال وضعنا ألواحا شمسية في مدار حول الأرض. ويمكن لكثير من الألواح الشمسية الموجودة هناك أن تجمع الطاقة بشكل كامل تقريبا، وقد تتلاشى لبضع ساعات في العام فقط. الاكتشافات التي توصل إليها الباحثون الأميركيون لم تكن مشجعة. فتزويد الكهرباء للجزء الشمالي الشرقي من الولايات المتحدة يتطلب وجود عدد هائل من الألواح الشمسية العريضة، بشكل يغذي هوائياً كهربائياً بطول 2 كيلومتر. وبالاستفادة من التقنيات الموجودة في ذلك الوقت، وصل كم الطاقة المنتجة إلى 81 ألف طن. عندما كان العلماء يشحنون ما مقداره 50 ألف كيلوغرام من المواد إلى الفضاء، كان الإطلاق يكلف نحو 4 مليارات دولار أميركي. وعندما انتهت أزمة النفط لفترة قصيرة، ألغيت خطط الطاقة الشمسية الفضائية الوليدة. وكالة الفضاء اليابانية جاكسا مع جامعات من طوكيو وكوبي، بالإضافة إلى نظم الفضاء اليابانية، طورت خريطة تعنى بالطاقة الشمسية. ووضعت الاختبارات الفضائية حتى عشرينات القرن الحادي والعشرين، وستصبح جاهزة لتقديم أقمار اصطناعية تشغيلية تصل طاقتها إلى 1 غيغا واط. وكالة ناسا أطلقت أشعة ضوئية تبلغ شدتها 34 كيلوواط لإضاءة مصابيح تصل طاقتها إلى 300 واط، وتمتد لمسافة 1.5 كيلومتر. وبحلول عام 2008 زادت المسافة بأكثر من 100 مرة، وتمتد بين جزيرتين في هاواي. وأطلق مشروع جامعة كوبي الطاقة باتجاه أجهزة تتلقاها على الأرض. ويقول الخبراء إن الطاقة ليست هي المهمة، بل تعلم كيفية توجيهها. وشهدت الخلايا الشمسية تحسناً مضطرداً وملحوظاً. إطلاق الأقمار الاصطناعية يقول غيري سبيرناك: إذا تمكنا من الحصول على الطاقة من 400 إلى 500 نجم شمسي، فإن الكفاءة سترتفع إلى نحو 45%. وبحسب كثير من المحللين لايزال المطلوب هو خفض تكلفة الإطلاق إلى النصف على الأقل من حجم الطاقة الشمسية الفضائية، لتنتج كميات من الطاقة تكفي لنقل كيلوغرام من المواد المحمولة بتكلفة تبلغ نحو 150 دولاراً. مؤسسة كاليفورنيا للتقنية في باسادينا تعاونت مع شركة نورثروب غرومان للدفاعات الثقيلة بعقد يمتد على ثلاث سنوات تبلغ تكلفته 17.5 مليون دولار أميركي. تقليل تكاليف الإطلاق لا يتعلق بالوزن فقط بل بالتصميم، وعدد مرات إطلاق الأقمار الاصطناعية الممكنة. وقال الخبراء إنهم وجدوا طريقة لاجتذاب الطبقة الضوئية، وتحويل الكهرباء إلى أشعة إلكترونية. وأيا كانت طبيعة هذا التطبيق، إلا أن أول عملية تقنية ناجحة من المرجح أن تثير سباقا جديدا نحو الفضاء. وأي طرف يحصل على هذه التقنية أولا، فإنه سيحصل على الطاقة النظيفة، كما فعلت المملكة العربية السعودية. مشاريع هناك بعض البرامج الطموحة التي تعثرت بالفعل. وكان من المفترض البدء بنقل الطاقة العام الحالي، إلا أنها حولت الجدول الزمني إلى عام 2025، واليابان التي كانت لديها خطط لاختبار وضع الأقمار الاصطناعية الصغيرة في مدارات منخفضة عام 2018، يبدو الآن أنها تعيد صياغة جدولها الزمني. هل تعتبر هذه عقبة مؤقتة أم بداية انزلاق آخر إلى الغموض؟ وجه ألن ماسك بعض الانتقادات إلى شركتي سبيس إكس و سولار سيتي. اعتراضه هو أن كثيرا من التغيير من أنواع الطاقة الشمسية إلى الكهربائية ثم إلى الأشعة الموجية الصغيرة وتحويلها مجددا إلى الكهرباء سيهدر الكثير من الطاقة.

مشاركة :