One of the ideas to reduce the costs of the SSP (Space Solar Power) project is to use thin-layer organic photovoltaic cells (OPV)...
Jednym z pomysłów na obniżenie kosztów przedsięwzięcia budowy
SSP
(Space Solar Power) jest wykorzystanie, należących już do trzeciej generacji, cienkowarstwowych, organicznych ogniw ...
One of the ideas to reduce the costs of the SSP (Space Solar Power) project is to use thin-layer organic photovoltaic cells (OPV)...
Jednym z pomysłów na obniżenie kosztów przedsięwzięcia budowy
SSP
(Space Solar Power) jest wykorzystanie, należących już do trzeciej generacji, cienkowarstwowych, organicznych ogniw fotowoltaicznych tzw.
oPV
. Budowa ich jest oparta na półprzewodnikach organicznych takich jak na przykład polimery, oligomery stąd ta nieco myląca nazwa. Inny pomysł, to zastosowanie ogniw fotowoltaicznych wykonanych z perowskitów. Sprawność ich zaczęła już przekraczać 20%, ale najcenniejszą zaletą jest fakt, że daje się je nakładać praktycznie na każdy materiał, tekstyliów nie wykluczając. Zastosowanie tych materiałów może znacząco zmniejszyć wagę całej konstrukcji
SSP
co w konsekwencji, przekładając się na istotne obniżenie tonażu materiałów koniecznych do wyekspediowania w przestrzeń, mocno urealni rentowność przedsięwzięcia. Tytułem smaczku, warto też powiedzieć o pomyśle wykonania orbitalnej elektrowni słonecznej z materiałów pozyskanych z obiektów o znacząco niższej grawitacji (np. Księżyc bądź planetoidy) i przy pomocy drukarek 3d. Rozpatrując ten pomysł jedynie w kategoriach ekonomicznych można jedynie przyklasnąć, lecz okres konieczny do stworzenia bazy materiałowo-przetwórczej znacząco oddali termin zaistnienia pierwszych orbitalnych elektrowni. Kolejnym problemem z którym musieli uporać się naukowcy była kwestia bezprzewodowego przesyłu energii na odległość niespełna 36 000 km. Drobiazg. W okresie międzywojennym temat bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej testowali Rosjanie i...polegli. Barierą okazał się nieakceptowalny poziom strat. Wydawać by się mogło, że problem został rozwiązany w 1968 przez naukowca Petera Edwarda Glasera, z pochodzenia Czecha a Amerykanina z wyboru. Stworzył on, a później opatentował, koncepcję budowy satelitarnych siłowni przekształcających energię słoneczną w energię mikrofalową która następnie byłaby przesyłana do odbiorników na Ziemi i tu konwertowana na energię elektryczną. Jak na razie wszystkie koncepcje kolejnych zespołów naukowców biorących się za opracowanie projektów budowy
SSP
, opierają się na pomyśle Petera Glasera. Częściowo wynika to z faktu, iż transmisja energii, przy zaprzężeniu do tego celu laserów o długości fali ~
1 μm, byłaby możliwa tylko przy pogodnym niebie. Cząsteczki wody tworzące chmury są w stanie całkiem skutecznie ograniczyć bądź też całkowicie rozproszyć wiązkę laserową.
Dlatego, pomimo licznych korzyści do których należy zaliczyć stosunkowo niewielką, bo mającą srednicę około 1 metra optykę lasera
SSP
(dla instalacji 1GWp) a także umiarkowanej wielkości system odbiorczy o średnicy kilkuset metrów, naukowcy musieli zrezygnować z tej koncepcji na rzecz emisji mikrofalowej, pracującej na częstotliwości
5,8 GHz. Projekt przewiduje, że tył powierzchni tworzącej elektrownię orbitalną stałby się gigantycznym systemem nadawczym złożonym z około 11 milionów (cóż za rozmach) anten nadawczych oraz o wiele większej ilości przetworników. Natomiast system odbiorczy, będący owalną, ażurową konstrukcją o promieniu 1500m może być umieszczony na przykład nad powierznia ziemi , umożliwiając w ten sposób kontynuację jej rolniczego wykorzystania.
Wśród rozlicznych pytań nasuwających się przy studiowaniu tego arcyciekawego tematu jedno bezwzględnie wymaga precyzyjnego I rzeczowego opracowania. Na ile jest to bezpieczne? Teoria, potwierdzono prostym obliczeniem sugeruje , że raczej tak. Otóż jeżeli uzwzględnimy, iż powierzchnia strumienia enegii o mocy 1GWp wyniesie 7, 36 km2 to gęstość mocy energii wyniesie jakieś 130 W/m2 czyli mniej niż wynosi gęstość promieniowania słonecznego na poziomie ziemii. Natomiast zgodnie z ustaleniem
ICNIRP (
Międzynarodowej Komisji Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym)
, dla promieniowania mikrofalowego o częstotliwości 5,8GHz istotne jest tempo pochłaniania energii przez ciało człowieka, wyliczane w jednostkach
SAR
(Specic Energy Absorption Rate) czyli W na kilogram masy ciała -W/kg. I tak na przykład, dla telefonu komórkowego zalecany SAR wynosi 2W/kg. W omawianym przez nas przypadku, gęstość strumienia energii mikrofalowej przesyłanej z SSP odpowiada zalecanemu przez
ICNIRP,
SAR (dla osoby ważącej 65 kg) właśnie dla telefonu komórkowego. Czyli należy założyć, że strumien energii mikrofalowaj o zakładanym poziomie rozproszenia będzie dość bezpieczny dla istot radośnie pomieszkujących strefy objęte projektem.
