Űrből érkező napenergia: álom vagy valóság?

Képzeld el, hogy egy borús reggelre ébredsz, a napelemeid hasztalanul várják a nap sugarait, hogy energiát termeljenek. Mégis gond nélkül felkapcsolod a villanyt és bekapcsolod a kávéfőzőt, mert az áram, amit a hálózat biztosít, valójában a Nap erejét használja – de nem a földi napelemekből, hanem több ezer kilométerrel a Föld felett keringő űrbéli napenergia – rendszerből érkezik.

Ez a futurisztikus vízió ma már közelebb áll a valósághoz, mint valaha. Az űrbéli napenergia koncepciója, amely tiszta, folyamatosan elérhető áramforrást kínál, éppen a megvalósítás küszöbén áll. Az ötlet azonban nem új: évtizedek óta foglalkoztatja a kutatókat és mérnököket, de eddig túl költségesnek és technikailag megvalósíthatatlannak tűnt. Az utóbbi évek technológiai áttörései és az energiaigények növekedése azonban új lendületet adott a projekteknek világszerte.

Hogyan működne az űrbéli naperőmű?

Egy űrbéli naperőmű felépítése nem kis kihívás: több százezer fotovoltaikus modulból álló szerkezetet kellene összeállítani több ezer kilométerre a Földtől, majd a Föld felszínén egy hatalmas vevőállomást építeni, amely az energiát integrálja az adott ország áramhálózatába. Bár ez rendkívül bonyolult feladat, a technológia már a kereskedelmi megvalósítás küszöbén áll. A Space Solar, a brit kormány által támogatott vezető vállalat társigazgatója, Martin Soltau szerint ez a “globális léptékű tiszta energiaforrás” jelentős mértékben hozzájárulhatna az energiaéhség csillapításához.

A technológia múltja és jelenlegi kilátásai

Az űrbéli napenergia nem új keletű ötlet: az Egyesült Államok Energetikai Minisztériuma és a NASA már az 1970-es évek olajválsága idején vizsgálta a koncepciót, mint egy megbízható és kimeríthetetlen tiszta energiaforrást. Akkoriban azonban a technológia megvalósítása túlságosan költségesnek bizonyult.

Azóta a rakétaindítás és az eszközgyártás költségei drámaian, mintegy 99%-kal csökkentek az elmúlt 5-10 évben. A SpaceX újrahasználható rakétái forradalmasították az űripart, és a jövőben az újabb generációs Starship még olcsóbbá teheti a kilövéseket. Mindezek alapján ma már a technológia technikailag és gazdaságilag is megvalósíthatónak tűnik.

Költségek és fenntarthatóság

Egy 2022-es brit tanulmány szerint az űrbéli napenergia kutatás-fejlesztési programja körülbelül 17,5 milliárd dollárba kerülne, míg egy első működő rendszer felállítása további 11,1 milliárd dollárt igényelne. Az elemzés szerint az űrbéli napenergia költsége 76 dollár/megawattóra lehet, ami versenyképes a földi napelemes technológiákkal szemben, amelyek átlagosan 50 dollár/megawattóra költséggel működnek, míg a tárolással kombinált napenergia ára 120 dollár/megawattóra körül mozog.

Nem mindenki osztja azonban az optimizmust. Az idei év elején a NASA egy elemzést tett közzé, amely szerint az űrbéli napenergia élettartam alatti költségei akár 12-80-szor magasabbak is lehetnek, mint a földi napelemes rendszereké. „Valóban érdemes ekkora összegeket befektetni egy olyan rendszerbe, ha már most is használhatunk földi energiaforrásokat?” – tette fel a kérdést Erica Rodgers, a NASA Technológia, Politika és Stratégiai Iroda fejlesztési programjainak igazgatója.

Nemzetközi törekvések

Számos ország dolgozik azon, hogy megvalósítsa az űrbéli napelemeket. Japán egy kisebb demonstrációra készül, amely 2025-ben 1 kilowatt energiát sugároz majd – ez elegendő egy kisebb háztartási készülék működtetéséhez. Kína “ZhuRi” nevű programja – amelynek neve „kövesd a napot” – célul tűzte ki, hogy 2035-re egy 10 megawattos kísérleti erőművet helyezzen pályára, ami több ezer otthon energiaellátására lesz képes.

A brit kormány által is támogatott Space Solar az elkövetkező hat évben tervezi az első kereskedelmi napenergia-műhold felbocsátását, amely 30 megawatt energiát biztosítana, majd fokozatosan 1 gigawattra növelné a kapacitást.

Jövőbeni kihívások és lehetőségek

Az űrbéli napenergia megvalósítása rengeteg műszaki, gazdasági és szabályozási kihívást tartogat. A térbeli tevékenységeket, a biztonsági előírásokat és a rádiófrekvenciás szabályozást érintő nemzetközi megállapodások mellett még számos új szabályt kell kidolgozni ahhoz, hogy az űrben felállított rendszerek biztonságosan és hatékonyan működjenek a Földön.

Bár az iparág előtt még hosszú út áll, és a siker nagyban függ a politikai támogatottságtól, Martin Soltau, a Space Solar társigazgatója továbbra is optimista: „Nincsenek illúzióink, hogy ez mennyire nehéz lesz. Ambiciózus terv, és rengeteg kihívást kell leküzdenünk, de nincs visszaút. A jövő kulcstechnológiáit fejlesztjük ki.”

Az űrbéli napenergia nem csupán egy technológiai vízió, hanem egy globális léptékű, tiszta energiaforrás, amely jelentős mértékben hozzájárulhat az emberiség fenntartható jövőjéhez.

Fotó: Canva