Napenergia az űrből és a talpunk alól

Napenergia az űrből és a talpunk alól

 

Energia a Holdról

Abban biztosak lehetünk, hogy a globális felmelegedés a létező legnagyobb kihívás, amivel szembe kell néznie az emberiségnek az elkövetkező 100 évben.” – mondja Justin Lewis-Weber.

A jelenleg középiskolai vezetőként, Kaliforniában dolgozó Lewis-Weber, a New Space-ben nemrég publikált írásában elmondja, szerinte mi a megoldás a jövő energia-krízisére: önreprodukáló napelem paneleket telepíteni az űrbe.

Ezek a napelem panelek képesek lennének automatikusan a saját képükre formálva újabb és újabb paneleket építeni a holdon.

Ezután a Föld pályájára lépnének, begyűjtve a nap energiáját, és vezetékek nélkül a Földre sugároznák azt.

Lewis-Weber írásának az alapját az Artemis Innovation Management Solutions-nél tevékenykedő John C. Mankins munkája adta.

Az önreprodukáló napelem panelek ötlete őrülten hangozhat, de az űr bázisú napelem rendszerek fogalma tulajdonképpen már évtizedek óta ismert, az 1970-es évekbeli olaj krízis kapcsán.

Miután az olaj árak ismét csökkenni kezdtek, az ötlet is kezdett feledésbe merülni.

Azóta viszont két fontos dolog is történt, amelynek köszönhetően ismét létjogosultsága lett az elképzelésnek: először is, a globális felmelegedés problémájának megoldása égetően fontossá vált napjainkra, másodszor pedig, az óriási technológiai innováció és fejlődés lehetővé teszi, hogy ne csak egyfajta science fiction-ként emlegessük az ötletet.

Az elképzelés egyre nagyobb népszerűségnek örvend, és néhány nagy fejlesztésnek köszönhetően egyre nagyobb a létjogosultsága is.

Az űr bázisú napelem panel, és napenergia néhány évtizeden belül akár meg is valósulhat.

Miért tegyünk napelemet az űrbe?

Nekünk, földlakóknak, olyan szerencsénk van, hogy minden természet adta energiaforrás elérhető.” – mondja Lewis-Weber.

Egy probléma van azonban: a nap, mint energiaforrás, nem mindig van fent az égbolton.

Vannak éjszakáink, és vannak felhős nappalaink, sőt a panelek sok termőföldet is elvesznek tőlünk, hiszen nagy kiterjedésűek, a nagyobb energiaellátás érdekében.

Ahhoz, hogy az egész Föld energia igényét napenergiával lássuk el, akkora méretű területre lenne szükségünk, mint a mai Nevada közel 92%-a, és még nem is beszéltünk az akkumulátorokról.” – mondja Lewis-Weber – „Ez egyszerűen megvalósíthatatlan.

Viszont abban az esetben, ha ezeket a napelem paneleket az űrben helyeznénk el, magasan az atmoszféra felett, nem kellene megküzdenünk semmilyen ehhez hasonló problémával, és a panelek is közel azonos napenergiát tudnának kitermelni, mint a Földön.

Sőt, a beérkező napsugárzás 27%-kal erősebb lenne, mivel nem szűrné meg a Földet körülvevő atmoszféra.

Árajánlatkérés itt!

Itt bizony nincsenek felhős nappalok

Az űrbéli napelemek mikrohullámokat használnának az energia Földre való sugárzásához.

Ha esetleg aggódnánk ezek a mikrohullámok miatt, megnyugtatnak bennünket: nem károsak az élővilágra.

A rendszer úgy lenne kialakítva, hogy a sugárzás ne haladja meg a biztonságos értékeket.” – mondja Paul Jaffe, aki a U.S. Naval Kutató laborban dolgozik az űr bázisú napelem paneleken.

(Jeff már korábban javasolta a napelem panelek űrben való elhelyezését, azonban azok nem lettek volna önreprodukálóak.)

„A rendszer biztonságát ahhoz a tényhez tudnám hasonlítani, mint, amikor nem kell aggódnunk amiatt, hogy valaki egy kerékpárral megdönti a sebesség rekordot.

A rendszert egyszerűen lehetetlen fegyverré alakítani.

Biztonságos.

Attól sem kell tartanunk, hogy a szerkezet esetleg árnyékot vetne a földre.

A napfény ugyanúgy szétszóródna körülötte, és a földre jutna, mint a jelenleg is űrben lévő műholdak körül.

Abban az esetben is, amikor a Hold eltakarja, a Napot csupán egy vékony sávban jelenne meg árnyék, és az is csak egy rövid időre.

Forrás: Popsci.com

Természetesen további előnyei is vannak az elképzelésnek.

A begyűjtött napenergiát oda lehet sugározni, ahol a befogadó központ kihelyezésre kerülnek.

Ezzel a módszerrel könnyen lehet energiát eljuttatni a kisebb falvakba, vagy akár természeti katasztrófa által súlytott területekre.

Jaffe elmondása szerint ezek a befogadó eszközök könnyedén beleilleszthetők szállító konténerekbe is.

Tovább, a folyamatosan napsugárzásnak köszönhetően nem lenne szükség Föld bázisú hatalmas akkumulátorokra sem.

Egy, hatalmas probléma

A nagy mennyiségű napelem panel, és elhelyezésük az űrben nagy költségekkel járnak.

Csupán egy darab SpaceX körülbelül 60 millió dollárba kerül, és ez még nem a legdrágább.

Lewis-Weber számításai alapján több tíz billió dollárba kerülne egy nagyobb mennyiségű napelem panelt feljuttatni az űrbe.

Természetesen a kezdeti költségek adják a legnagyobb részét a teljes költségeknek.

Ha találnánk valamilyen alternatív megoldást arra, hogy feljuttassuk a helyére a paneleket, akkor a projekt költségei nem jelentenének többé problémát.” – mondja Jaffe.

Van lehetséges megoldás?

Tegyük fel, ahelyett, hogy több ezer napelem panelt küldenénk fel az űrbe, küldünk csupán egyet, amely arra van programozva, hogy lemásolja önmagát.

Ez alapján az újonnan létrejött gépek folyamatosan másolnák önmagukat.

Ezzel a módszerrel exponenciálisan növekedne a napelem panelek száma, néhány hónap vagy év alatt, elérve Nevada nagyságának kiterjedését.

Itt, a Földön, nincsenek meg a megfelelő források a robotok kiépítéséhez, ezért küldenénk fel a gépet a Holdra.

A puha, Holdon lévő, regolit – amely szinte a teljes felszínt beborítja – alkalmas lenne alumínium, vas és szilícium előállítására.

Az önreprodukáló robotok megépítése nem egyszerű, de Lewis-Webernek van egy terve.

Első lépésként annyira le kellene egyszerűsíteni a napelem panelek dizájnját amennyire csak lehetséges.

Ahelyett, hogy ezer különböző csavart használunk, használjunk csak ötöt.” – mondja Lewis.

Ahelyett, hogy különböző öntőformákat használunk, használjunk 3D nyomtatót.

Körülbelül tizennyolc különböző robot „faj” létrehozásával megvalósítható, az elképzelés miszerint, mindegyik más folyamatot végez kezdve a csavar gyártásától, egészen a napelem cellákig.

A folyamat sok új technológiát igényel, de egyik sem túl távoli a jelentől.

Forrás: John C. Mankins of Artemis Innovation Management Solutions

 

A folyamat sok új technológiát igényel, de egyik sem túl távoli a jelentől.

Lewis-Weber úgy gondolja, a terv megvalósítható körülbelül 10 billió dollárból.

Ennek az összegnek a nagy része a kutatásra és fejlesztésekre lenne fordítva.

Érdekes az a tény, hogy ugyanilyen összegből a Földön 150.000 otthon energiaellátását tudnák megvalósítani, ami fantasztikus ugyan, de nem annyira, mint, hogy ebből az összegből az egész világ energiaellátása is megvalósítható lenne.

Ha Lewis-Weber meg tudná valósítani a tervét 100 billió dollárból, akkor annak az elektromos áramnak az ára, amit képes lenne megtermelni (0.00042 dollár/kilowatt), sokkal olcsóbb lenne, mint bármilyen más fosszilis energiahordozóé.

Árajánlatkérés itt!

Megvalósíthatóság és a jelen körülményei

Jelenleg önreprodukáló robotok még nem léteznek, és abban biztosak lehetünk, hogy nagy mérnöki kihívást fog jelenteni a megalkotásuk, de nem lehetetlen.

A tudósok már dolgoznak olyan egyszerű robotokon, amelyek képesek lesznek tárgyakat összerakni, és egy 3D nyomtató segítségével önreprodukcióra is képesek lehetnek.

Egy nemzetközi gárda szeretné a tervet először a Földön letesztelni, mielőtt az űrbe küldenék fel.

Ha ez a projekt sikeresen befejeződik, hamarosan lehetővé válik az egész bolygó napenergiával való ellátása.

Jaffe szerint, 2021-re elérhetővé válna a technológia, ehhez azonban már ma el kellene kezdeni a munkálatokat, és befektetni körülbelül 350 millió dollárt.

Ez az összeg egyébként megfelel annak, amit az emberek a kutyájuk Halloween-i jelmezére költenek évente.” – mondja Jeff érzékeltetve a kutatás jelentőségét.

A projektben Lewis-Weber is részt fog venni, aki szeretne még maga mellett tudni olyan személyeket is, mint Elon Musk.

Az elektromos autókat is gyártó milliárdos minden bizonnyal nagy segítség lenne a projektben, amely remélhetőleg az elkövetkező évtizedek legnagyobb felfedezése lesz.

Hordozható napelem szőnyegek

Hordozható napelem szőnyegek

Fotó: Felix Clay

 

A képen látható John Hingley olyan megoldással rukkolt elő, amely mindannyiunk életét meg fogja könnyíteni.

A felfedezése elfér csupán egy hátizsákban is: egy vékony és könnyűsúlyú, hordozható napelem panel, amely kiteríthető, és elég energiát termel ahhoz, hogy feltöltsük a kameránkat, telefonunkat, vagy számítógépünket.

Mivel a találmány az utazók és természet rajongók nagy segítsége lehet, abban, hogy feltöltve tartsák készülékeiket a szabadban, John úgy gondolta mindezt sokkal nagyobb méretben kellene megvalósítania.

Az ötlet három évvel a John által megtett világ körüli útról való hazaérkezést követően született.

Egy nagyméretű acél konténerben, egy erős, flexibilis szövetre erősített napelem paneleket, amely mindössze két perc alatt 50 méter hosszúságúra volt kihajtható.

Lesz vajon valós piaca?

A hordozható, szőnyeg-szerű napelem panel használható lesz természeti katasztrófák által súlytott területeken, ahol az energia rendszerek nem működnek, használható lesz a katonaság, hadsereg számára is, amikor nem állomásoznak egy adott területen, és olyan bányászati állomások közelében fekvő helyeken, ahol semmilyen elektromos energia nem érhető el.

Az ún. „off-grid” energia (az "Off-the-grid" jelentése „élhető otthon a rendszeren kívül”.

Nem csatlakozik a települési vízellátáshoz, csatorna-, gáz-, elektromos hálózathoz, és egyéb közüzemi szolgáltatásokhoz – a szerk.) piaca már most óriási, és egyre csak növekszik.

A világ lakosságának 24%-a él off-grid  módon, de energiára mindenkinek szüksége van, nekik is. – mondja Hingley.

A rendszerben réz-indium-gallium-szelenid napelem cellák vannak elhelyezve nyújtható szöveten.

Fotó: Felix Clay

 

A rendszerben réz-indium-gallium-szelenid napelem cellák vannak elhelyezve nyújtható szöveten.

Olyan kombinált anyagról beszélhetünk, amely elég erős, ugyanakkor elég hajlékony ahhoz, hogy feltekerjék, és a telepítés után néhány perccel már használható is.

A napelem szőnyeg kitekerése általában géppel történik, de ugyanúgy használható manuálisan is, habár inkább néhány emberes folyamat.

Amint a technológia készen áll arra, hogy a piacra dobják, a szabályozott ellenőrzéseket követően, Hingley cége, a Renovagen elkezdi személyre szabott méretűre gyártani a „szőnyegeket”.

Sőt, a legjobb, hogy a talaj felszínének, amelyre a szőnyeget helyezzük, még egyenesnek sem kell lennie.

Árajánlatkérés itt!

Mire képes?

Egy kezdeti prototípus kapacitása 6 kilowatt volt, nagyjából a kétszerese annak, amely egy átlagos háztartásban lévő napelemé.

A jelenlegi generáció teljesítménye már 18 kilowatt lesz, - mondja Hingley – és megegyező teljesítményű egy napelem rendszerrel, amely az Egyesült Királyságban bármely háztartásban elérhető.

Forrás: TheGuardian.com

Amikor 2013-ban a Typhoon Haiyan tájfun lesúlytott a Fülöp-szigetekre, Tacloban város teljesen elszigeteltté vált minden forrástól, és habár a kórházak dízel generátorokkal voltak felszerelve, dízel üzemanyag híján azok sem működtek.

Az ilyen, és ehhez hasonló esetekben lehet tökéletes megoldás a Renovagen rendszere és fejlesztése.” – mondja Hingley

Képzeljék csak el, rögtön a katasztrófa után leteríthettük volna a napelem szőnyegünket a kórházban, és az teljes energiaellátást biztosított volna.

A másik lehetséges legnagyobb piaca a terméknek a hadseregek bázisain lehet, különösen a mozgó hadtestek számára.

Érdekes tény az, hogy az üzemanyag konvojok védelme során a katonai áldozatok száma igen nagymértékű.

Nem elhanyagolható az anyagi jellegű teher sem, ugyanis egy gallon üzemanyag szállítása a bázisról az adott helyszínre négyszáz dollárba kerül.

A harmadik fontos piacot pedig a bányászatok adhatják, ahol a helyszínek közötti mozgás nagyon gyakori, rövid ideig tart az ott tartózkodás, és szintkülönbségeket is meg kell tenniük.

Már most rengeteg az érdeklődő

Ezidág a Renovagen számos megkeresést kapott már ismeretlen ügyfelektől a prototípusok elkészítésére.

Hingley nagyban számít arra, hogy az elkövetkező négy hónapban megkap minden szükséges engedélyt, és elkezdődhet a napelem szőnyeg gyártása és árusítása.

Az első verziók 50.000 és 110.000 font közötti összegbe fognak kerülni, azonban a piac bővülésével és a szükséges alkatrészek és akkumulátorok árának csökkenésével, a termék végső árával kapcsolatban is csökkenésre számíthatunk.

A cég elsősorban azokon a területeken szeretné eladni az első darabokat, ahol a legnagyobb szükség van off-grid energiára: Amerika, Kanada és a Közel-Kelet.

Ezen kívül Hingley elérhető piacnak szánja még Chilét is, ahol meghatározó a bányászat, illetve a fesztiválok és filmforgatások helyszíneit is.

Hingley és találmánya meg fogja változtatni a jövőt, ebben biztosak lehetünk.

Hozzá hasonlóan mi is szeretnénk megváltoztatni és jobbá tenni közvetlen környezetünket is.

Kezdjük kicsiben és merjünk nagyot álmodni, teremtsük meg először magunknak a biztonságos jövőt, és hamarosan megállíthatatlanok leszünk!

Ajánlatkérő űrlap


Kérdésed van?
Tedd fel nekünk itt!

Napelemek, avagy az élet napos oldala

Napelemek, avagy az élet napos oldala

5 megoldás, amit sosem várnál egy napelemtől, de megváltoztatja az életed

5 megoldás, amit sosem várnál egy napelemtől, de megváltoztatja az életed

Kanada, a lakókocsis és a kecskeméti főiskola diákjai is a napelem mellett döntöttek

Kanada, a lakókocsis és a kecskeméti főiskola diákjai is a napelem mellett döntöttek

Napelemes utak, napelem spray, 3D-s panelek és wifis tricikli – Megérkeztek a legfrissebb újdonságok

Napelemes utak, napelem spray, 3D-s panelek és wifis tricikli – Megérkeztek a legfrissebb újdonságok

Napenergia az űrből és a talpunk alól

Napenergia az űrből és a talpunk alól

Esőcseppekből nyerhetünk elektromos áramot!

Esőcseppekből nyerhetünk elektromos áramot!

San Francisco kötelezővé tenné a napelem rendszerek telepítését

San Francisco kötelezővé tenné a napelem rendszerek telepítését

A két legújabb és legmegdöbbentőbb hír a napelemek világából – Veszélyes vagy életmentő?

A két legújabb és legmegdöbbentőbb hír a napelemek világából – Veszélyes vagy életmentő?

Egész települések választják a napenergiát Magyarországon

Egész települések választják a napenergiát Magyarországon

Már Jimmy Carter is a napelemre szavazott. Most akár ingyen is hozzájuthatunk!

Már Jimmy Carter is a napelemre szavazott. Most akár ingyen is hozzájuthatunk!

Napelem Odüsszeia – világkörüli úton a napfénnyel működő repülőgép

Napelem Odüsszeia – világkörüli úton a napfénnyel működő repülőgép

Nyomtassunk napelemet! – a fotovoltaikus rendszerek jövője

Nyomtassunk napelemet! – a fotovoltaikus rendszerek jövője

Kasszát robbantott a Tesla napelemes fejlesztése

Kasszát robbantott a Tesla napelemes fejlesztése

Napelemek a közlekedésben: Napelemes autó és autóút

Napelemek a közlekedésben: Napelemes autó és autóút

Napelemes járművek Magyarországon

Napelemes járművek Magyarországon

„A robogók Teslája” begördül Európába

„A robogók Teslája” begördül Európába

Hogyan tároljuk a megújuló energiát? Megszületett a megoldás!

Hogyan tároljuk a megújuló energiát? Megszületett a megoldás!

Napelemek a tetőre? Inkább tető napelemből!

Napelemek a tetőre? Inkább tető napelemből!

Napelemes fa és a vízszűrő pipa

Napelemes fa és a vízszűrő pipa

Új generációs spanyol napelemek és a Gloucester katedrális

Új generációs spanyol napelemek és a Gloucester katedrális

Sunpower, a legkörnyezetbarátabb napelemes cég

Sunpower, a legkörnyezetbarátabb napelemes cég

A világ legnagyobb napelem farmja van készülőben

A világ legnagyobb napelem farmja van készülőben

A Columbia Egyetem segítségével olcsóbbak lehetnek a napelem panelek

A Columbia Egyetem segítségével olcsóbbak lehetnek a napelem panelek

A Tesla nemcsak a SolarCity-vel, hanem a Panasonic-kal is társulna

A Tesla nemcsak a SolarCity-vel, hanem a Panasonic-kal is társulna

A megújuló energiák túlszárnyalták a fosszilis forrásokat

A megújuló energiák túlszárnyalták a fosszilis forrásokat

Akiknek a külső számít: jön a láthatatlan napelem!

Akiknek a külső számít: jön a láthatatlan napelem!

Napelemek a talpunk és az autónk alatt – az első napelemes tesztpályák

Napelemek a talpunk és az autónk alatt – az első napelemes tesztpályák

100% megújuló energiával fog üzemelni a Google 2017-től

100% megújuló energiával fog üzemelni a Google 2017-től

A világ első, teljesen önellátó hajója világkörüli útra indul

A világ első, teljesen önellátó hajója világkörüli útra indul

Meghódította Magyarországot a napelem

Meghódította Magyarországot a napelem

Napelemes házak és autók családoknak – a jövő hétköznapjai

Napelemes házak és autók családoknak – a jövő hétköznapjai

Vili, a magyar napelemes kisvasút

Vili, a magyar napelemes kisvasút

2 találmány, ami még hatékonyabbá fogja tenni napelem rendszerünket

2 találmány, ami még hatékonyabbá fogja tenni napelem rendszerünket

A világ legnagyobb napelemfarmja most, és a jövőben

A világ legnagyobb napelemfarmja most, és a jövőben

A napfény erejével termesztenek növényeket a sivatag közepén

A napfény erejével termesztenek növényeket a sivatag közepén

Ha kérdéseid lennének: itt van minden, amit a napelem adóról tudnod kell

Ha kérdéseid lennének: itt van minden, amit a napelem adóról tudnod kell

Ha bizonytalan lennél: a Google elmondja, melyik háztetőre érdemes napelemet szerelni!

Ha bizonytalan lennél: a Google elmondja, melyik háztetőre érdemes napelemet szerelni!

Ezt már te sem akarod majd elhinni: a napelemek vizet is csinálnak a sivatag közepén

Ezt már te sem akarod majd elhinni: a napelemek vizet is csinálnak a sivatag közepén

A Tesla új áramtermelő tetőcserepe minden befektetést megér!

A Tesla új áramtermelő tetőcserepe minden befektetést megér!

A „nyomtatott” napelem panel, ami radikális változást hozhat a napelem piacra

A „nyomtatott” napelem panel, ami radikális változást hozhat a napelem piacra

Fény az éjszakában ott, ahol áram sincs

Fény az éjszakában ott, ahol áram sincs

Mi is ott voltunk a 2017-es Intersolar kiállításon

Mi is ott voltunk a 2017-es Intersolar kiállításon

Mi folyik Kínában a napelemekkel?

Mi folyik Kínában a napelemekkel?

5 napelemes hír itthonról: egy kis ország nagy lépései a környezettudatosság felé

5 napelemes hír itthonról: egy kis ország nagy lépései a környezettudatosság felé

21 ezer liter dízelt spórol a napelemes vonat!

21 ezer liter dízelt spórol a napelemes vonat!

Angliában jelenik meg először az IKEA új napelemes energiatárolásra alkalmas rendszere

Angliában jelenik meg először az IKEA új napelemes energiatárolásra alkalmas rendszere

Szenzáció: Megépítik az eddigi legnagyobb napelem telepet Magyarországon

Szenzáció: Megépítik az eddigi legnagyobb napelem telepet Magyarországon

Nem akármilyen új fejlesztésű napelemes gépjárművel rukkol elő az Audi

Nem akármilyen új fejlesztésű napelemes gépjárművel rukkol elő az Audi

Megállíthatatlanul terjed a napelem a Bermudáktól Kínáig

Megállíthatatlanul terjed a napelem a Bermudáktól Kínáig

Friss hír: magyar származású cég fejleszt napelemes tetőcserepet

Friss hír: magyar származású cég fejleszt napelemes tetőcserepet

Honnan szerezzek pénzt a napelemre?

Honnan szerezzek pénzt a napelemre?

Napelemeket a magyar otthonokba, az Unióval karöltve

Napelemeket a magyar otthonokba, az Unióval karöltve

Milyen globális változásokat hozhatnak a napelemek?

Milyen globális változásokat hozhatnak a napelemek?

Fotovoltaikus rendszerrel segít a Tesla a hurrikán áldozatainak Puerto Ricoban

Fotovoltaikus rendszerrel segít a Tesla a hurrikán áldozatainak Puerto Ricoban

Óriási hazai napelem beruházások – és a jogszabályok, amik előttünk állnak

Óriási hazai napelem beruházások – és a jogszabályok, amik előttünk állnak

Dél-Amerika legnagyobb naperőművét építi Brazília

Dél-Amerika legnagyobb naperőművét építi Brazília

Iratkozz fel a hírlevelünkre itt