Κάποτε θεωρούνταν δυστοπική φαντασία, όμως η ηλιακή ενέργεια από το διάστημα θα μπορούσε σύντομα να φέρει επανάσταση στον κλάδο των ΑΠΕ.
Το 1941, δύο αστροναύτες ξεκίνησαν το φαινομενικά αδύνατο εγχείρημα να εκπαιδεύσουν ένα ρομπότ ώστε να λειτουργεί έναν ηλιακό σταθμό παραγωγής ενέργειας στο διάστημα, ικανό να μεταδίδει ισχύ σε ολόκληρο το Ηλιακό Σύστημα.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Φυσικά, επρόκειτο καθαρά για μυθοπλασία – τη δυστοπική πλοκή του διηγήματος «Reason» του συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας Άιζακ Ασίμοφ. Ωστόσο, λιγότερο από δύο δεκαετίες αργότερα, πραγματικοί επιστήμονες άρχισαν να αναρωτιούνται αν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα μπορούσαν πράγματι να αξιοποιηθούν στο Διάστημα.
Πέρυσι, ερευνητές στο King’s College London διαπίστωσαν ότι, έως το 2050, τα ηλιακά πάνελ στο διάστημα θα μπορούσαν να μειώσουν την ανάγκη της Ευρώπης για επίγεια ανανεώσιμη ενέργεια κατά 80%. Όμως είναι πράγματι τόσο απλό;
Τι είναι η ηλιακή ενέργεια από το διάστημα;
Τα συστήματα ηλιακής ενέργειας από το διάστημα (space-based solar power, SBSP) αποτελούνται από έναν αστερισμό πολύ μεγάλων δορυφόρων σε υψηλή γήινη τροχιά, όπου ο ήλιος είναι ορατός για πάνω από το 99% του χρόνου.
Αυτοί οι δορυφόροι θα συνέλεγαν ηλιακή ενέργεια με ανακλαστήρες που λειτουργούν σαν καθρέφτες και θα τη μετέδιδαν σε ένα ασφαλές, σταθερό σημείο στη Γη (χωρίς τη βοήθεια ρομπότ). Εκεί, θα μετατρεπόταν σε ηλεκτρισμό και θα διοχετευόταν στο δίκτυο, ώστε να καταλήγει σε σπίτια και επιχειρήσεις.
Μια νέα μελέτη που εκπονήθηκε για λογαριασμό του βρετανικού Υπουργείου Ενεργειακής Ασφάλειας και Μηδενικών Εκπομπών (DESNZ) δείχνει ότι η ηλιακή ενέργεια από το διάστημα, σε μικρή κλίμακα, θα μπορούσε να γίνει ανταγωνιστική σε κόστος σε σχέση με άλλες εμπορικές πηγές ηλεκτροπαραγωγής ήδη από το 2040, ιδίως αν συνδεθεί με το δίκτυο μέσω υφιστάμενων υποδομών, για παράδειγμα σε υπεράκτια αιολικά πάρκα.
Μπορεί η ηλιακή ενέργεια από το διάστημα να βάλει τέλος στα ορυκτά καύσιμα;
Ο κόσμος σέρνει τα πόδια του όταν πρόκειται να απομακρυνθεί από τα ορυκτά καύσιμα, παρά την άνθηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Η απεξάρτηση από το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο εξελίχθηκε σε σημείο τριβής στη διάσκεψη για το κλίμα COP30 πέρυσι στο Μπελέμ, παρότι δεν βρισκόταν στην επίσημη ατζέντα. Πάνω από 90 χώρες στήριξαν την ιδέα ενός οδικού χάρτη που θα επιτρέπει σε κάθε κράτος να θέτει τους δικούς του στόχους για την κατάργηση των ορυκτών καυσίμων – όμως κάθε αναφορά σε αυτό διαγράφηκε από την τελική συμφωνία.
Παρόλα αυτά, για πρώτη φορά στην ιστορία, η αιολική και η ηλιακή ενέργεια παρήγαγαν στην ΕΕ το 2025 περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τα ορυκτά καύσιμα – ενώ η ηλεκτροπαραγωγή από ορυκτές πηγές υποχώρησε από 36,7% σε 29% του ενεργειακού μίγματος του μπλοκ.
«Όλες οι τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα έχουν ρόλο στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, ιδίως καθώς η ζήτηση για ενέργεια αναμένεται να διπλασιαστεί έως το 2050», λέει στο Euronews Green ο δρ Άνταμ Λο, ερευνητικός συνεργάτης στο Centre for Renewable Energy Systems Technology (CREST) του Πανεπιστημίου Loughborough.
Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αντιμετωπίζουν προβλήματα διακοπτόμενης παραγωγής για πληθώρα λόγων, από τις καιρικές συνθήκες έως το παρωχημένο ευρωπαϊκό δίκτυο. Γι’ αυτό και η Βρετανία σπατάλησε το αστρονομικό ποσό των 1,47 δισ. λιρών (περίπου 1,67 δισ. ευρώ) απενεργοποιώντας ανεμογεννήτριες (περικοπές παραγωγής) και πληρώνοντας σταθμούς φυσικού αερίου για να τεθούν σε λειτουργία.
«Η SBSP επωφελείται από το γεγονός ότι στο διάστημα υπάρχει πολύ περισσότερη ηλιοφάνεια – 1.367 W/m2 αδιάλειπτης ηλιακής ακτινοβολίας, έναντι μέγιστου 1.000 W/m2 στον ισημερινό και μέσου όρου περίπου 100 W/m2 στο Ηνωμένο Βασίλειο, ενώ οι δορυφόροι στη σωστή τροχιά “βλέπουν” τον ήλιο σχεδόν συνεχώς», προσθέτει ο Λο.
Το πραγματικό κόστος της ηλιακής ενέργειας από το διάστημα
Στη Γη, η ηλιακή ενέργεια θεωρείται η φθηνότερη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο. Στις πιο ηλιόλουστες χώρες, το κόστος της ηλιακής ενέργειας μπορεί να πέσει έως τα 0,023 ευρώ για την παραγωγή μίας μονάδας ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ η εγκατάσταση είναι πολύ φθηνότερη (και ταχύτερη) σε σχέση με άλλες ΑΠΕ όπως η αιολική ενέργεια.
Όμως η μεταφορά αυτής της τεχνολογίας στο διάστημα δεν θα είναι φθηνή. Πρόσφατες αναφορές εκτιμούν ότι η ανάπτυξη της SBSP αναμένεται να απαιτήσει 15,8 δισ. ευρώ σε έρευνα και ανάπτυξη, σε τέσσερις φάσεις, ώστε να επιτευχθεί το πρώτο πρωτότυπο σε τροχιά, ισχύος ενός γιγαβάτ.
«Η κλίμακα των εκτοξεύσεων και της κατασκευής αυτών των δομών στο διάστημα είναι τεράστια, επομένως το αρχικό κόστος θα είναι υψηλό», λέει ο Λο.
Ωστόσο, το κόστος εκτόξευσης έχει μειωθεί «δραματικά», γεγονός που βοηθά ώστε η SBSP να γίνει πιο οικονομικά βιώσιμη. Σύμφωνα με τον Λο, αυτό οφείλεται κυρίως στην SpaceX και στην εμφάνιση επαναχρησιμοποιούμενων πυραύλων.
«Η περαιτέρω μείωση αυτού του κόστους είναι καθοριστική για την υλοποίηση της SBSP», προσθέτει, επισημαίνοντας ότι εξίσου κρίσιμο θα είναι τα ηλιακά κύτταρα να είναι ταυτόχρονα προσιτά και ανθεκτικά στην ακτινοβολία.
Αν και πολλές νεοφυείς επιχειρήσεις, όπως η Space Solar στο Ηνωμένο Βασίλειο και η Virtus Solis στις ΗΠΑ, αναπτύσσουν συστήματα SBSP χάρη σε κρατική και ιδιωτική χρηματοδότηση, η συντήρησή τους δεν θα είναι επίσης καθόλου απλή υπόθεση – ειδικά αν κάτι πάει στραβά.
«Υπάρχει η πιθανότητα αύξησης των διαστημικών σκουπιδιών σε τροχιά, επομένως τα συστήματα θα πρέπει να σχεδιαστούν λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, για παράδειγμα με τη χρήση ιδιαίτερα αρθρωτών σχεδίων», σημειώνει ο Λο.
Η ασφάλεια της δέσμης ισχύος αποτελεί επίσης κίνδυνο που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Ωστόσο, ο Λο υποστηρίζει ότι η έντασή της είναι αρκετά χαμηλή ώστε να μην προκαλεί βλάβη σε ανθρώπους και άγρια ζωή.
Συνολικά, η υλοποίηση της SBSP «θα είναι δύσκολη, αλλά αυτό δεν σημαίνει πως δεν αξίζει να προσπαθήσουμε», προσθέτει.
Βεβαίως, η αποστολή δορυφόρων στο διάστημα εγείρει και περιβαλλοντικές ανησυχίες.
Το 2024, η αμερικανική διαστημική υπηρεσία NASA προειδοποίησε ότι η SBSP μπορεί να παράγει εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου συγκρίσιμες με τα υφιστάμενα συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας – αλλά σαφώς λιγότερες από εκείνες των ορυκτών καυσίμων.
Αποτελεί η ηλιακή ενέργεια από το διάστημα κίνδυνο για την ασφάλεια;
Τα συστήματα SBSP θα μπορούσαν εύκολα να αποτελέσουν στόχο εχθρικών κρατών που θα ήθελαν να καταστρέψουν, να αποδυναμώσουν ή να στερήσουν από έναν αντίπαλο τη δυνατότητα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Ακόμη και τα σχέδια για την κατασκευή ενός στόλου υπεράκτιων αιολικών πάρκων στη Βόρεια Θάλασσα, που θα συνδέονται με πολλές ευρωπαϊκές χώρες, έχουν προκαλέσει ανησυχίες ότι θα είναι «ελκυστικά για δολιοφθορά».
Ενώ οι μονάδες ορυκτών καυσίμων θεωρούνταν ανέκαθεν ευάλωτες σε επιθέσεις, έρευνα του 2023 από τα δημόσια ραδιοτηλεοπτικά δίκτυα της Δανίας, της Νορβηγίας, της Σουηδίας και της Φινλανδίας αποκάλυψε ότι η Ρωσία είχε εκπονήσει πρόγραμμα για τη δολιοφθορά αιολικών πάρκων και καλωδίων επικοινωνίας στη Βόρεια Θάλασσα.
Διαπιστώθηκε ότι η Ρωσία διαθέτει στόλο πλοίων, μεταμφιεσμένων σε αλιευτικά τράτες και ερευνητικά σκάφη, τα οποία πραγματοποιούν υποθαλάσσια επιτήρηση και χαρτογραφούν κρίσιμες τοποθεσίες για πιθανή δολιοφθορά.
«Όπως και άλλες κρίσιμες εθνικές υποδομές, πρόκειται για έναν δελεαστικό στόχο για κυβερνοεγκληματίες, κρατικούς φορείς και χάκερ-ακτιβιστές που επιδιώκουν να προκαλέσουν διαταραχές ή να αποκτήσουν γεωπολιτικό πλεονέκτημα», αναφέρει η Frazer-Nash, εταιρεία συμβούλων που δημοσίευσε πέρυσι έκθεση για τις προκλήσεις ασφάλειας της SBSP.
Η έκθεση υπογραμμίζει την ανάγκη οι ηλιακοί δορυφόροι να σχεδιάζονται εξαρχής με «εγγενή ασφάλεια και ολοκληρωμένες στρατηγικές αντιμετώπισης κινδύνων».
Αυτό περιλαμβάνει τη δημιουργία πολυεθνικών συνεργασιών και συμφωνιών για την ανταλλαγή ενέργειας και την ενίσχυση της ασφάλειας, τη συνεχή παρακολούθηση των απειλών και τη διασφάλιση ότι οι εφοδιαστικές αλυσίδες διαθέτουν «ισχυρές» ρυθμίσεις για την κυβερνοασφάλεια.
«Αν δεν αντιμετωπιστούν από νωρίς οι βασικές πτυχές της ασφάλειας και του κινδύνου, το συναρπαστικό δυναμικό της τεχνολογίας μπορεί να περιοριστεί πριν καν υλοποιηθεί», τονίζει η Frazer-Nash.