Prognose Für Sonnenenergie Aus Dem Weltraum Ist Noch Nicht Sonnig

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Die weltraumgestützte solarenergie ist immer noch in der warteschleife, aber projekte in den usa, europa und japan sind langsam vorangekommen.

Das Abstrahlen von Sonnenenergie aus dem Weltraum erscheint mehr als vier Jahrzehnte nach seinem Vorschlag immer noch äußerst futuristisch. Träume von Energie, die von ewigem Sonnenschein angetrieben wird, haben mehrere Projekte in den Vereinigten Staaten, Europa und Japan vorangetrieben.

Das Hauptproblem ist wie immer Geld. In den Vereinigten Staaten scheinen weder das Militär noch die zivilen Behörden ein Interesse daran zu haben, mit den Steuerzahlern einen Vertrauensvorschuss zu tätigen. In anderen Ländern hat nur die japanische Luft- und Raumfahrt-Explorationsagentur (JAXA) begonnen, gemeinsam mit privaten Partnern die weltraumgestützte Solarenergie zu entwickeln.

"Im Moment ist das große Problem, dass es keine Finanzierung vom US-Energieministerium oder der NASA gibt", sagte Marty Hoffert, Physiker an der New York University und technischer Berater des Unternehmens Space Energy.

Die Sonnenkollektortechnologie hat die Aufgabe, Sonnenlicht im Weltraum ohne Unterbrechung des Tages-Nacht-Zyklus der Erde, des Wetters oder der Jahreszeiten zu sammeln. Der Mangel an Finanzmitteln kann es den Forschern jedoch schwer machen, die anderen technischen Probleme zu überwinden, die noch immer mit der weltraumgestützten Sonnenenergie zu kämpfen haben.

"Hochgenaue Strahlsteuertechnologien sowohl für die Mikrowellen- als auch für die Laserleistungsübertragung, den Bau von großräumigen Strukturen (im Kilometerbereich) und die Kosten für den kostengünstigen Weltraumtransport sind die größten Herausforderungen", sagten JAXA-Vertreter in einer E-Mail.

Beam mich runter

Befürworter sind nach wie vor gespalten, was die beste Art ist, Sonnenenergie auf die Erde zu übertragen. Die kalifornische Solaren Corp. plant, bis 2016 Strom für die Stromversorgung des Energiekonzerns Pacific Gas & Electric zu verwenden, während EADS Astrium in Europa Laserstrahlen untersucht.

Laser können mit atmosphärischen Interferenzen und Wetter mehr Probleme bekommen. Stark fokussierte Laserstrahlen würden jedoch viel weniger teure Geräte im Weltraum und auf dem Boden erfordern als Mikrowellen, da sich die Mikrowellen bei ihrer Ausbreitung stärker ausbreiten.

Eine solche Ausbreitung bedeutet, dass eine 1 km lange Sendeantenne (0,62 Meilen) im Orbit 100 Quadratkilometer Empfänger am Boden benötigt.

"Wenn Sie einen Teil des Mikrowellenstrahls mit einer [Standardgröße] Radarschüssel empfangen haben, würden Sie nur ein paar Milliwatt erfassen", betonte Hoffert. "Du könntest nicht einmal eine Christbaumkugel anzünden."

Im Gegensatz dazu, so Hoffert, könnte ein fokussierter Laser einem solchen Empfänger genug sammelbare Energie liefern, um ein Dorf anzutreiben. Er und andere Befürworter der weltraumgestützten Sonnenenergie hatten ein Experiment vorgeschlagen, das auf der Internationalen Raumstation ISS basiert, das genau dies tun könnte, aber die NASA hatte ein solches Raumstationsexperiment 2008 eingestellt.

Die Kosten für Sonnenschein

Die Reduzierung der Ausrüstungskosten ist nur ein Teil der Bemühungen, die weltraumgestützte Solarenergie zu einer wettbewerbsfähigen Alternative zu erdbasierten erneuerbaren Energiequellen zu machen. Sie geht Hand in Hand mit dem Problem der astronomischen Kosten für den Weltraumstart.

Laut einer Kostenanalyse von JAXA und einer anderen japanischen Raumfahrtbehörde, dem Institute for Unmanned Space Experiment Free Flyer, könnte die weltraumgestützte Sonnenenergie letztendlich nur 10 bis 20 Cent pro Kilowattstunde kosten, was sie so wettbewerbsfähig machen würde wie die Kosten für fossile Brennstoffe. Dies hängt jedoch von vielen Annahmen ab, um die Kosten für den Zugang zum Weltraum zu senken.

"Bei der Kostenschätzung herrscht große Unsicherheit", sagten JAXA-Vertreter. "Es wird zum Beispiel angenommen, dass die derzeitigen Kosten für die Beförderung im Weltraum um den Faktor 50-100 unter Verwendung von in Zukunft erwarteten wiederverwendbaren Startfahrzeugen reduziert werden."

Angesichts der Herausforderungen erwartet JAXA frühestens in den 2030er Jahren ein kommerzielles Solarsystem für den Weltraum (SSPS).

Diese Einschätzung berücksichtigt nicht das kalifornische Unternehmen Solaren, das behauptet, dass es Solarenergie mit hohem Wirkungsgrad umwandeln und übertragen kann, um sein Ziel für 2016 zu erreichen. Hoffert, einer der zuverlässigsten weltraumgestützten Solarenergie-Befürworter, zweifelt jedoch daran, dass das Unternehmen dieses Ziel erreichen kann.

Sich zur Arbeit melden

Die US-Regierung könnte eine noch größere Rolle bei der Finanzierung der Zukunft der weltraumgestützten Solarenergie spielen, wenn jemand in der Bürokratie bereit ist, sich auf den Weg zu machen.

Das Advanced Concepts Office des National Security Space Office wies darauf hin, dass die Entwicklung zwischen den verschiedenen Regierungsbürokratien wie der NASA und dem Energieministerium oft "zwischen den Ritzen" liegt. Es deutete an, dass möglicherweise eine neue Regierungsbehörde erforderlich ist, um die Verantwortung für die weltraumgestützte Sonnenenergie zu übernehmen.

Die Dynamik könnte sich möglicherweise in Richtung weltraumgestützter Solarenergie verschieben, da nachhaltige Energiequellen weltweit zu einem immer größeren Thema werden.

"Japan hat die SSPS-Forschung seit 30 Jahren fortgesetzt, weil viele Menschen - Forscher und Entscheidungsträger - ein neues Energiesystem für das ressourcenarme Japan als unverzichtbar ansehen", sagten JAXA-Vertreter.


Videoergänzungsan: Total unterschätzt: Solarenergie als DIE Stromversorgung der Zukunft - Clixoom Science & Fiction.




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