Gyurkity Péter

Űr-naperőművet tervez Japán

A szigetország egy űrbe telepítendő naperőművel oldaná meg az egyre nagyobb energiaellátási gondokat.

A japán űrügynökség (JAXA) kutatói a napokban ismertették egy Föld körüli pályára állítandó naperőmű kialakításával és beüzemelésével kapcsolatos elképzelésüket, amely évtizedekkel korábbi ötleteken alapul. A projekt révén nemcsak az országot egyre jobban fenyegető energiaellátási problémára, de a napenergiával kapcsolatos legfontosabb kritikára is választ nyújtanának.

A javaslat értelmében egy 2 x 2 km-es felületet töltenének meg összesen 11 millió, 60 x 60 centis panellel, ezek mindegyike 400 wattot termelne. Az erőmű az eddigiektől eltérően nem bolygónk felszínén, hanem az űrben teljesítene szolgálatot, állandóan a Nap felé fordulva, kiküszöbölve ezzel az éjszakai üresjáratot. Az első körben egy 100 kilowattos demonstrációs példányon dolgoznának, ez 2020-ra kezdené meg működését, a következő évtizedben azonban egy 2 megawattos, a 2030-as években pedig egy 200 megawattos utód követné őt a sorban - a 2040-es évekre egy 1 gigawattos erőművet szeretnének szolgálatba állítani.

Japán az elmúlt években egyre nagyobb gondokkal küszködött az energiaellátás területén. A fukishimai katasztrófát követően döntés született az ország 48 másik reaktorának leállításáról, ezek azóta sem működnek, a kiesett termelést viszont kénytelenek voltak fosszilis energiahordozókkal kiváltani, ami pénzügyi szempontból jelent totális csődöt (a földgáz ottani ára például háromszorosa az amerikaiénak). Az új kormány szeretné mielőbb újból beüzemelni a szigorúbb előírásoknak megfelelő reaktorokat, a teljes szám azonban a friss becslések szerint a féltucatot érheti majd el az idei évben, így míg korábban az atomenergia az ország termelésének 31 százalékát biztosította, ezt a belátható időn belül nem érik el újra.

Az űr-naperőmű régi ötleteken alapul, hiszen itt egyrészt a NASA hatvanas években elvégzett, vezetéknélküli energiaátvitellel kapcsolatos kísérleteit, valamint Nikola Tesla száz évvel ezelőtti munkáját veszik alapul. Az energiát az erőműtől az 1 és 10 GHz közötti tartományban, 5 és 10 cm közti hullámhosszúságú jelekkel továbbítanák, ezek áthatolnának a felhőrétegen, bár az még nem világos, hogy mennyiben felelnének meg az ISM (industrial, scientific, and medical) sávoknak (itt valószínűleg az 5,8 GHz-es tartomány jönne szóba). A panelek prototípusa először 350 wattot termelne, 87,5 százalékos konverziós hatékonysággal, ám a mikrohullámon történő továbbításnál még dönteniük kell a felhasználandó anyagokról és technológiákról (ezek némelyike ugyanis 70 százalékos hatékonyságnál tetőzik).

Az első körben egy rögzített pozíciójú megoldást tartanak kivitelezhetőnek, felhasználva a fizika törvényeit, itt viszont a panelek is statikus helyzetben lennének, ami a dőlésszög tekintetében nem mindig optimális. Később a panelek formációban "repülnének", itt azonban még sok kérdésre kell megoldást találni, különös tekintettel a hatalmas méretre és a panelek nagy számára - a dokkolásnál és az egyéb manővereknél szerzett eddigi tapasztalatok ebben kevély segítséget nyújtanak.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • teddybear #63
    Elolvastam a cikket. Egyrészt a szóban forgó találmány nem napelem, bár az hőt hasonló módon alakítja át elektromossággá. Másrészt az alkalmazási körülményei egészen mások. Itt ugyanis egy kazánba építik be, nem pedig a napra teszik ki.
    A két módszer egészen más. Viszont a napfénysokkal kisebb energiasűrűségű, mint a kazán belseje.
  • teddybear #62
    Egy. Nem személyeskedem. Csak éppen őszintén beszélek. Sajnálom, ha ennyire értetlen vagy, és nem tudsz disztingválni.

    Ami pedig a napelem hatásfokát illeti az független egy napelem rendelkezésre állási hányadosától. Ez az amit nem fogtál még fel, és én ezt próbáltam megértetni veled.

    Mindegy, hogy 20% hatásfokú egy napelem, vagy 80% -os, ha nem süt rá a nap nem tud áramot adni.
    Annyi csak a különbség, hogy a kisebb hatásfokúból több kell ugyanakkora teljesítményhez.

    Ami pedig a TPV-t illeti, ha a boltban tudok venni, akkor lesz kapható. Most még nem lehet.
  • NEXUS6 #61
    Aha, és ez most tény?

    De ugye nem olvastad még mindig el legalább a wikit a tpv-t illetően?

    Innen meg TPV termékeket rendelhetsz.
    TPV cellákat, meg kis kütyüket, lámpát, hősugárzót, ami mellesleg a telódat, laptopodat tölti éccaka is!

    Csak tudnám minek kell arczoskodni, meg kvázi személyeskedni!?
  • teddybear #60
    Úgy, hogy azt be lehet szerezni, a TPV meg még nem gyártható.

    Különben meg az elméleti határ az, ami a működési elvből adódik. Ez bármilyen elven működő napelemre egyaránt igaz, akármekkora amúgy a napenergiát elektromossággá átalakítani képes hatásfoka. Legyen ez bármennyi, ha nincs napfény, nincs mit átalakítani.

    Ez van, akármennyit erőlködsz.
  • NEXUS6 #59
    Igen!?
    Nade hogy jön ide a klasszikus napelem?

    Megkéne már nézni a Wikin, hogy mi az a TPV, mi?
    ;)
  • teddybear #58
    Mondom, ez az elvi maximum. Ennél csak kevesebb lehet a technikailag elérhető mennyiség. A szokásos fix elhelyezésű napelemek mindenképp kevesebbet tudnak, csak a forgatható állványra szereltek közelíthetik meg, de azoknak a hatásfoka a mozgatómechanizmusra fordított energiával romlik. Meg ráadásul sokkal drágább megépíteni, és sokkal többe kerül a karbantartása. Nincs ingen ebéd.
  • Molnibalage #57
    Még ez sem igaz, mert a napsütéses órák számában az is benne van, amikor naplemente van és a max. sugárzási teljesítmény töredéke éri el a Földfelszínt, ahogy a téli napsütéses órák száma is. A max. névleges áramtermelésre az év jó, ha 5-6%-ban ha képes a fotovoltatikus és 25-30%-ban termel egyáltalán érdemlegesen.
  • teddybear #56
    A napelem nem tudja keresztüllépni az elvi működéséből fakadó határt.
    Magyarországon 1800-2400 az éves napsütötte órák száma, helytől és időjárástól függően. Mivel egy évben 8760 óra van a napelem rendelkezésre állása kb. 25%. Azaz ennyi ideig képes max az áramtermelésre. A fennmaradó időben valahogy másként kell energiához jutni.
  • NEXUS6 #55
    Aztán persze, ha megközelítenénk a TPV-vel az elméleti határt a hatásfokra vonatkozóan, akkor felmerül a kérdés, hogy ezt miért nem a Földön hasznosítjuk. Ha fognánk egy olajoshordót, begyújtanánk, ráaggatnánk egy csomó TPV cellát és az energiát közel 80%-ban tudnánk ráadásul mozgó alkatrészek nélkül elektromos energiává alakítani, az nagyjából örökre megoldana (és megint csak ráadásul helyben, azonnal, és kapcsolódó infrastruktúra kiépítése nélkül) bármilyen elektromos energiával kapcsolatos problémánkat.

    És nem kéne az űrbe 100 milliárdokért ilyen játéxereket telepíteni.
  • Molnibalage #54
    Tudom, csak referenciának írtam.