Egy michigani startup, a Virtus Solis Technologies most azon dolgozik, hogy Isaac Asimov híres sci-fi író 80 évvel ezelőtti merész elképzelését valóra váltsa. A cég tervei szerint több millió napelemet küldenének az űrbe, hogy azokat hatalmas tömbökké egyesítve sugározzanak energiát vissza a Földre.
A Virtus Solis Technologies egy Detroit központjában működő startup, amely merész, látványos tervekkel állt elő. Céljuk, hogy milliószámra küldjenek az űrbe napelemeket, amelyeket legószerűen hatalmas tömbökké kapcsolnának össze. E műholdak pedig vezeték nélkül sugároznák vissza az energiát a Földre, a fogadóállomásokra. „Az űralapú napenergia technológiája alapvetően már az első távközlési műholdak, azaz a 70-es évek eleje óta létezik” – mondta John Bucknell vezérigazgató és társalapító.
Amennyiben a cége lesz az első, amely kereskedelmi űralapú napenergiát tud biztosítani, az a világ éghajlati válságra adott válaszában is komoly előrelépést jelenthet – írja a michigani mlive.com. Mint ismert, a fő probléma a megújulókkal azok ideiglenes jellege: a szélturbinák és a napelemfarmok termelését befolyásolja az időjárás, a napszakok és az évszakok, különösen az északi szélességeken.
Ám ha az emberiség képes lenne a Nap hatalmas energiáját a nap szinte 24 órájában, folyamatosan hasznosítani, az állandó tiszta energiát biztosíthatna, mégpedig igény szerint.
A Virtus Solis nemrég arra kérte a michigani szabályozókat, hogy a technológiájukat nyilvánítsák megújuló energiaforrásnak, mégpedig egy helyi, tagállami törvény alapján, azaz sorolják be Michigan új zöldenergia-szabványai alá. Az illetékesek még nem döntöttek a kérésről, de a cég már ezzel az igényével is bekerült a hírekbe. Dacára annak, hogy az ötlet nem feltétlenül környezetkímélő, illetve közel sem biztos, hogy költséghatékonyan kivitelezhető – erről keretes írásunkban olvashat részletesen.
Az űralapú napenergiának ugyanis bőven vannak szkeptikusai, akik megkérdőjelezik, hogy a fejlesztések megérik-e a hatalmas költségeket. Azt állítják, hogy az erre költendő milliárdok jobban hasznosíthatók a földi megújuló megoldások előmozdítására. Ezek az aggályok megerősítést nyertek januárban, ekkor ugyanis
a NASA kiadott egy e témában fontos jelentést, amely határozott ellenvéleményt fogalmazott meg: szerintük az űrnapelem-technológia elvben lehetséges, de egyáltalán nem versenyképes, mert nagyon drága.
Különösen összevetve olyan földi lehetőségekkel, mint a szél- és vízenergia.
A Virtus Solis és más szervezetek, amelyek az űralapú napenergiát támogatják, természetesen bagatellizálják e jelentés számításait. A startup szerint a NASA-riport pesszimistán értékelt bizonyos paramétereket, mint az indítási költségek – mondta Bucknell. Ő ugyanis korábban a SpaceX Raptor nevű rakétahajtómű fejlesztésének a vezetője volt, és emlékezetes, hogy a SpaceX mintegy tizedére faragta az űrbe juttatási összegeket, ráadásul a fejlesztés alatt lévő Starship projekttel még tovább csökkennek a költségek, így a NASA kalkulációi, az abból számolt összegek (lásd keretes írásunkat) jelentősen módosulhatnak. Ugyanígy – Bucknell szerint – a komponensek tízéves élettartama az űrben szintén „szuperpesszimista” NASA-számítás.
A kétkedők ellenére a cégvezér és társalapítója, Edward Tate – akik mindketten a Michigani Egyetemen végeztek – célja, hogy 2027-re működésre bírjanak egy űrbéli kísérleti naperőművet.
Bucknell a karrierjének nagy részét az űriparban töltötte. Nem mai vezető, még az ötvenes éveiben, valami értelmes tevékenységet keresve, elkezdett egy PhD-t a nukleáris mérnöki tudományok terén. „Azt hittem, hogy életem hátralévő részét atomerőművek bezárásával fogom tölteni, ami nagyon lehangoló” – mondta az mlive.com portálnak, ezért a jövő energiaforrásai felé fordult. És ekkor – elmondása szerint – belemerült az űralapú napenergia problémakörének tanulmányozásába.
Ha a technológia létezik, miért nem világítjuk meg az otthonainkat ma már az űrből származó napenergiával?
– tette fel a kérdést.
Az űralapú napenergiát évtizedek óta tervezik és tanulmányozzák, de két kulcsfontosságú probléma továbbra is korlátozza annak elterjedését: az egyik a költség, a másik az energia továbbításának hatékonysága – mondta el az mlive.com-nak Mojtaba Akhavan-Tafti, a Michigani Egyetem klíma- és űrtudományi, illetve mérnöki kutatói karának tagja. „Az űreszközök szállításának, összeszerelésének és karbantartásának költségei jelentik a jelenlegi telepítési szűk keresztmetszeteket – egy tipikus űralapú napelem tömb mérete, amely mikrohullámú sugárzási műholdakat használ, több kilométeres lehet” – tette hozzá.
Mielőtt 2019-ben megalapította a Virtus Solist, Bucknell átvizsgált több mint ezer tanulmányt, amelyek a 70-es évek végén a NASA és az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma által érdemben felvetet lehetőséget követően jelentek meg. Ezek többsége arra a következtetésre jutott, hogy az űralapú napenergia elvben megvalósítható, de mai árfolyamon trilliókba kerülne.
Bucknell arra volt kíváncsi, hogy mindez miért nem valósult meg akkor. Erre a rövid válasz az volt, hogy az alap-infrastruktúra nem állt készen. Csakhogy az utóbbi években a kereskedelmi pályára állítási költségek csökkentek, különösen a SpaceX Falcon Heavy rakétájának 2018-as megjelenésével. Ezzel egy időben a félvezetőgyártás és az automatizálás folyamatos fejlődése lehetővé tette, hogy a Virtus Solis műhold-komponenseit áramköri lapokként igen olcsón előállítsák, lényegében kevesebb költséggel, mint egy laptop. Továbbá lehetővé vált, hogy azokat akár robotok szerelhessék össze, méghozzá fenn, egy föld körüli pályán.
Ez volt az egyik oka annak, hogy a startup Los Angelesből Detroit környékére költözött. A gyártási kapacitás, a tehetséges mérnökök elérhetősége, az alacsonyabb megélhetési költségek és a floridai indításhoz szükséges alkatrészek autópályán történő szállításának lehetősége miatt Délkelet-Michigan ideális új otthona lett a startupnak – fejtette ki Bucknell.
Az űralapú napelemes rendszer koncepcióit mindeddig korlátozta a hatékonyság, mivel a napfényt mikrohullámokká, majd elektromossággá alakítják – vetette fel Akhavan-Tafti. A hatékonysági akadályok ellenére, amelyek a hagyományos földi naptelepítéseket is sújtják, a Virtus Solis úgy véli, hogy az erőművei gazdaságilag életképesek.
„Csak az számít, hogy mennyibe kerül az energia a földön” – mondta Bucknell. A cégvezér 1,5 gigawattos termelést ígér 3,8 milliárd dollárért, ami jóval kisebb összeg, mint egy új atomerőmű építésével elért hasonló szintű alapenergia költsége.
A NASA Technológiai, Politikai és Stratégiai Hivatala (OTPS) által január 10-én kiadott jelentés két korábban publikált elképzelést vizsgált, amelyek az űrben termelnének elektromos áramot és mikrohullámokkal továbbítanák azt a Földre, úgynevezett űralapú napenergia (Space-Based Solar Power, azaz SBSP) révén. Kiszámították ezeknek a struktúráknak az életciklusköltségeit, valamint az üvegházhatású gázok kibocsátását.
A jelentés arra a következtetésre jutott, hogy az egyik javasolt elképzelés 0,61, míg a másik 1,59 dollár/kilowattóra áron termelne áramot. Ezzel szemben a földi megújuló rendszerek, mint a szél-, víz- és napenergia ugyanezen összege 0,02–0,05 dollár/kilowattóra.
A NASA anyaga azt is megállapította, hogy az SBSP-rendszerek üvegházhatásúgáz-kibocsátási intenzitása, vagyis az építésükből és indításukból származó üvegházhatású gázok mennyisége sokkal kisebb, mint az amerikai elektromos hálózat átlaga, ám összességében hasonló a földi megújuló rendszerekéhez.
„Megállapítottuk, hogy ezek az űralapú napenergiatervek 12–80-szor drágábbak, mintha a földön telepítenénk megújuló energiát” – mondta Erica Rodgers, a NASA Office of the Chief Technologist tudományos és technológiai partnerségi fórumának vezetője. (Ez a hivatal a felelős a technológiai fejlesztések és innovációk irányításáért, valamint a NASA technológiai stratégiájának és prioritásainak meghatározásáért.)
Az SBSP támogatói azonban kritizálták az űrkutatási hivatal becslését, különösen az ehhez felhasznált költségszámításokat, feltételezéseket. John Mankins, egy korábbi NASA-tisztviselő, aki a 90-es évek végén vezette az SBSP tanulmányát, személyesen kifogásolta a a hivatal jelentését.
Szerinte a tanulmány a pályára állítási költségek pesszimista becsléseire épül, amelyek az összköltségek több mint 70 százalékát teszik ki. A NASA-jelentés 1000 dollár/kilogramm indítási költséggel számolt, míg Mankins úgy véli, hogy a SpaceX Starship fejlesztése és más cégek munkája révén ezek az összegek csökkenthetők.
Más szervezetek, mint a National Space Society, szintén kritizálták a jelentést. Az utóbbi kijelentette, hogy a tanulmány „nem vizsgálta alaposan az SBSP valódi költségeit és ígéreteit”. A NASA jelentése akkor készült, amikor más országok és szervezetek is SBSP-elemzéseket folytatnak, mint például az Európai Űrügynökség Solaris projektje, valamint Kína, Japán és az Egyesült Királyság saját kutatásai. Mankins aggodalmát fejezte ki amiatt, hogy a pesszimista NASA-jelentés csökkentheti a globális érdeklődést e technológia iránt.
A valóság persze – ahogy az lenni szokott – árnyaltabb, ma a legolcsóbb kilövés a SpaceX Falcon 9 rakétával alacsony Föld körüli pályára (LEO) kilogrammonként körülbelül 2600 dollár. A fejlesztés alatt álló Straship rakéta ezt 100 dollárra, vagy az alá is leviheti, de itt Elon Musk ismerten optimista becsléséről van szó, és egy olyan rakétafejlesztésről, amelynek a beéréséhez még évek kellenek. Azaz van esély olcsóbb kilövési árakra, de nem egy-két éven belül, inkább 3-5 vagy több év távlatában.
Kapcsolódó:
Címlapfotó: MTI Fotó: Komka Péter
További cikkeinket, elemzéseinket megtalálják a makronom.hu oldalon.
A zöld átállással új erőművek létesülhetnek itthon, a hazai napenergia-kapacitás bővítése rekordokat dönt, klímacélú vállalásainkat pedig már idő előtt teljesítjük. Nagyinterjúnk az energiaügyi miniszterrel ellátásbiztonságról, gazdasági versenyképességről, hálózatfejlesztésekről, energiaárakról.
Az űr sötétje, a megszámlálhatatlanul sok bolygó és égitest millió és egy rejtélyt rejt, amiket még talán sok generáció múlva sem ismerünk meg. De úgy tűnik, valami vár ránk az univerzumban.
El kell fogadni, hogy a Föld már nem a világ közepe, az emberiség pedig utazik és kolonizál. A nyersanyag-készlet igen szűkös, de azért minden vállalat megtalálhatja, hol tudja a legnagyobb szeletet hasítani a tortából.
Mutatjuk az adatokat!
Hazánk élen jár a zöldenergia felhasználásában.
A világ legnagyobb zöldenergia-befektetője Kína, amely 2023-ban rekordmértékben növelte a zöldenergia-termelését, továbbá jelentős globális szén-dioxid-csökkentést ért el az exportjaival. Tavaly a zöldenergia az ország energiafelhasználásának már több mint 26 százalékát tette ki, szemben a 2013-as 15,5-tel, miközben a szénfelhasználása 12,1 százalékponttal csökkent.
A nagyszabású régészeti feltárás olyan valóságot villantott föl, amiről a kutatók nem is álmodtak. Luxuscikkek, gazdagság és hatalmas város képe bontakozott ki a szakemberek szemei előtt.
A bukott kancellár megrendült hangú beszédet mondott a helyszínen, azonban a Focus által megkérdezett helyiek vegyes érzelmekkel fogadták a politikus látogatását.
