toekomst-zonde energie-duurzaam

Zonnestations, zwevend door de ruimte. Het verandert momenteel van een loze droom in een serieus technisch vooruitzicht. Wetenschappers hopen dat ze duurzame energie in een baan om de aarde kunnen opwekken, zo schrijft BBC.

Het klinkt als iets wat je tegenkomt in een sciencefictionfilm: gigantische zonne-energiecentrales die in de ruimte zweven en enorme hoeveelheden energie naar de aarde afstralen. Het concept – voor het eerst ontwikkeld door de Russische wetenschapper Konstantin Tsiolkovsky in de jaren twintig van de vorige eeuw – was lange tijd vooral een inspiratiebron voor schrijvers.

Binnen 10 jaar
Een eeuw later maken wetenschappers echter grote stappen om van het concept werkelijkheid te maken. Het Europees Ruimtevaartagentschap heeft het potentieel van deze inspanningen ingezien en probeert nu dergelijke projecten te financieren, waarbij het voorspelt dat de eerste industriële hulpbron die we uit de ruimte zullen halen, “straalkracht” is. Het doel is dat zonne-energiecentrales in de ruimte de komende decennia werkelijkheid worden.

Continu zon
Hernieuwbare energietechnologieën hebben zich de afgelopen jaren drastisch ontwikkeld, met een verbeterde efficiëntie en lagere kosten. Maar een belangrijke barrière blijft dat ze niet zorgen voor een constante toevoer van energie. Wind- en zonneboerderijen produceren alleen energie als de wind waait of de zon schijnt – maar we hebben natuurlijk de klok rond elektriciteit nodig. Uiteindelijk hebben we een manier nodig om op grote schaal energie op te slaan voordat we kunnen overstappen op hernieuwbare bronnen.

Voordelen van de ruimte
Een mogelijke manier om dit te omzeilen is het opwekken van zonne-energie in de ruimte. Daar zijn veel voordelen aan verbonden. Een zonne-energiecentrale kan in de ruimte continu om de zon heendraaien. De atmosfeer van de aarde absorbeert en reflecteert ook een deel van het licht van de zon, dus de zonnecellen boven de atmosfeer zullen meer zonlicht ontvangen en meer energie produceren.

Hoe komt energie bij ons op aarde?
De met zonnepanelen uitgeruste satellieten verzamelen zonnestraling door reusachtige spiegels te gebruiken om enorme hoeveelheden zonnestralen op kleinere zonnecollectoren te reflecteren. Deze straling wordt vervolgens draadloos naar de aarde gestraald op een veilige en gecontroleerde manier. Dit gebeurt middels een microgolf of een laserstraal, vergelijk met hoe een magnetron energie in de vorm van warmte uitstraalt.

Montage is obstakel
Eén van de belangrijkste uitdagingen die we moeten overwinnen is hoe zulke grote structuren gemonteerd, gelanceerd en ingezet kunnen worden. Een zonnecentrale moet een afstand van misschien wel 10 vierkante kilometer overbruggen – wat overeenkomt met 1400 voetbalvelden. Het is dan ook belangrijk dat er licht materiaal gebruikt wordt.

Op dit moment zijn we volledig afhankelijk van materialen op en uit de aarde. Wetenschappers overwegen om middelen uit de ruimte te gebruiken voor de productie, zoals materialen die op de maan worden gevonden.

Zwerm
Een van de voorgestelde oplossingen is het ontwikkelen van een zwerm van duizenden kleinere satellieten die samenkomen en configureren tot een enkele, grote zonnegenerator. In 2017 schetsten onderzoekers van het California Institute of Technology ontwerpen voor een modulaire energiecentrale, bestaande uit duizenden ultralichte zonneceltegels. Ze demonstreerden ook een prototype van een tegel met een gewicht van slechts 280g per vierkante meter, vergelijkbaar met het gewicht van een kaart.

tekst:solar365, Joyce Beuken

 

Lees vergelijkbare artikelen