Dün yayımlanan ve alanında ilk kez yapılan bir araştırmaya göre, uzaydaki güneş panelleri, 2050 yılına kadar Avrupa'nın karasal yenilenebilir enerji ihtiyacını yüzde 80 oranında azaltabilir.

Araştırmacılar ayrıca sistemin düzensiz ve hava koşullarına bağlı Dünya merkezli tedarik sorunlarını çözebileceğini öne sürüyor.

Avrupa elektrik sisteminin maliyetini %15'e kadar azaltabilecek

Bilimsel çalışmayı yapan araştırma ekibi, Avrupa kıtasının gelecekteki elektrik şebekesinin ayrıntılı bir bilgisayar modelini kullanarak, NASA tarafından tasarlanan uzay tabanlı panellerden oluşan bir sistemin tüm Avrupa elektrik sisteminin maliyetini %15'e kadar azaltabileceğini, pil kullanımını üçte ikiden fazla düşürebileceğini keşfetti. 

King's College London (KCL) araştırmacıları tarafından yürütülen çalışma, uzay güneş enerjisinin Avrupa üzerindeki olası etkisini değerlendiren ilk çalışmadır. Olumlu sonuçlar veren uzay tabanlı güneş enerjisi panelleri (Space-based solar power, SBSP), güneş ışığını sabit bir noktaya yönlendirmek amacıyla kullanılan ayna sistemi olarak ‘heliostat’ tasarımına sahiptir. Tasarım, yörüngedeki güneş ışığını toplamak için ayna benzeri reflektörler kullanır. Güneş ışığı daha sonra Dünya'daki istasyonlara iletilir ve bir enerji şebekesine iletilmeden önce elektriğe dönüştürülür.

Uzay tabanlı enerji seçeneği

Avrupa’nın elektrik şebekesinin bilgisayar modeli 33 ülkeyi kapsıyor ve Avrupa'nın elektrik ihtiyacını karşılamak için en düşük maliyetli seçeneği belirlemek amacıyla elektrik talebini, üretimini ve depolamasını simüle ediyor.

Araştırmacılar, SBSP konseptini NASA'nın potansiyel enerji kapasitesi tahminlerine dayalı olarak modele entegre ettiklerinde, bunun Avrupa'nın kara tabanlı yenilenebilir enerjisinin yüzde 80'ine kadarının yerini alabileceğini gösterdi.

Ekip, kara tabanlı yenilenebilir enerjinin düzensiz ve hava koşullarına bağlı olduğunu, güvenilir tedariki zorlaştırdığını ve farklı maliyetlere sahip olduğunu belirtiyor. SBSP'ler, atmosferin üzerinde sürekli gigawatt ölçeğinde güçle çalışan alternatif bir merkezi enerji kaynağı olabilir.

Şu an için çok pahalı

Yazarlar, modellemenin, SBSP güvenilirliğini ve operasyonel performansını etkileyebilecek yörünge tıkanıklığı, iletim kesintileri veya ışınlama değişkenliği gibi uzaya özgü zorluklardan kaynaklanan potansiyel etkileri hesaba katmadığını belirtiyor.

SBSP şu anda çok pahalı. Çünkü sistemi kurmak, uyduları fırlatmak ve uzayda bakımını yapmak devasa maliyetlere yol açıyor. Teknolojik gelişmeler bu maliyetleri ciddi şekilde düşürmezse, 2050’den önce SBSP’nin ekonomik olarak mantıklı bir seçenek haline gelmesi mümkün değil.

Joule dergisinde yayınlanan çalışmanın başyazarı ve KCL Mühendislik Bölümü'nde kıdemli öğretim görevlisi olan Dr. Wei He, "Uzaydaki uydunun çok fazla güneş paneline sahip olması gibi dikkate alınması gereken bazı riskler var. Çarpışmalara neden olabilir mi veya uzaydaki enkazdan zarar görebilir mi?" sorularına yanıt aranması gerektiğini belirtti.

Japonya test aşamasında

Bu risklere rağmen Wei, araştırmanın SBSP'nin ülkelerin net sıfır emisyona ulaşmalarına yardımcı olma potansiyeline sahip olduğunu gösterdiğine inanıyor. "Fosil yakıtların yerini alacak yenilenebilir enerji, insanlar olarak attığımız en önemli adımdır. Uzay tabanlı güneş enerjisi potansiyel bir teknolojidir ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak sürekli güneş enerjisi sağlayabilir," dedi.

Wei, Japonya'nın halihazırda SBSP'yi geliştirdiğini ve bunu uzay ve net sıfır stratejisine entegre ettiğini söyledi. Japonya’nın SBSP projesi OHISAMA programı, uzaydan güneş enerjisi elde etmenin teknik olarak mümkün olup olmadığını test etmek için tasarlandı.

Plan, fotovoltaik panellerle donatılmış 180 kilogramlık bir uyduyu, Dünya'nın 400 kilometre yukarısındaki yörüngeye fırlatmak ve burada sürekli güneş ışığı alarak elektriğe dönüştürmektir. Japonya ilk SBSP uydusunu bu sene uzaya gönderecek. Elektriği doğrudan Dünya'ya göndermek yerine (ki bu uzun mesafelerde zor olurdu), uydu bunu mikrodalgalara dönüştürecek ve ardından 40 kilometre aşağıdaki bir yer istasyonuna iletecek. Yer istasyonu da mikrodalgaları tekrar kullanılabilir elektriğe dönüştürecek.

Kaynak: Avrupa Uzay Ajansı Gelişmiş Konsept Ekibi 

Avrupa da merkezi bir sistemle aynı yolu izleyebilir

Makalede, Avrupa'nın da bu yolu izleyebileceği belirtilirken, kıtanın Avrupa Uzay Ajansı kapsamında sınır ötesi elektrik alışverişi ve uydu girişimleri konusunda uzun süredir devam eden çokuluslu iş birliği geleneğine dikkat çekiliyor.

Yazarlar, Avrupa'nın çokuluslu iş birliğinden yararlanarak merkezi bir SBSP altyapısı geliştirip işletebileceğine inanıyor. Bunu yaparak, kıta ölçeğinde istikrarlı, temel yük ölçeğinde yenilenebilir enerji arzı sağlayacak bir çözüm yaratabilir ve kıtanın gaz yakıtlı enerjiye olan bağımlılığını azaltabilir. Wei, "Şimdi tam zamanı." dedi.

Kaynaklar: The Guardian – Joule dergisi