Die Möglichkeit, Sonnenenergie im Weltraum einzufangen und sie dann auf die Erde zu übertragen, würde eine nahezu unbegrenzte Energiegewinnung ermöglichen und dazu beitragen, die Befürchtungen zu zerstreuen, dass fossile Brennstoffe die Solarenergiebemühungen zunichtemachen. Darüber hinaus würde es dazu beitragen, die Auswirkungen von Schatten und Wolken auf die Gewinnung von Sonnenenergie durch Sonnenkollektoren zu beseitigen. Doch wie genau können wir die Energie, die wir im Weltraum sammeln, zurück zur Erde bringen? Nun, derzeit arbeiten Wissenschaftler an zwei Methoden: laserbasiert und mikrowellenbasiert.
Die Bemühungen, Solarenergie im Weltraum zu nutzen, sind jedoch keineswegs begrenzt. Nutzen Sie Sonnenenergie, um im Weltraum nahezu unbegrenzt Strom zu erzeugen, und es ist wahrscheinlich, dass Raumfahrtagenturen auf Solarenergie zurückgreifen, um Mondbasen mit Strom zu versorgen, da immer mehr Länder versuchen, den Mondsüdpol auf der Suche nach Wasser zu erkunden. Aber auch hier auf der Erde ist es entscheidend, einen Weg zu finden, diese Energie wieder an die Oberfläche zu bringen. Vor allem, da wir weiterhin wachsende Bedenken hinsichtlich des Klimawandels und der Auswirkungen der Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen beobachten. Die Energiegewinnung im Weltraum ist einfach. Da keine Wolken oder andere Hindernisse die Sonnenenergie daran hindern, die Solarmodule zu erreichen, richten wir einfach die Hardware ein und warten darauf, dass sich die Energie ansammelt. Die Übertragung durch die Atmosphäre und die Wolken ist jedoch eine andere Geschichte. Aber es ist ein Problem, mit dem sich Wissenschaftler schon seit Jahren befassen, und sie planen, es auf diese Weise anzugehen.
Mikrowellen liefern konstante Energie
Laut einem Caltech-Video, in dem erklärt wird, wie die drahtlose Energieübertragung funktioniert, bekämpft ein mikrowellenbasiertes System ein Phänomen, das als Interferenz bekannt ist. Dr. Ali Hajimiri, Co-Direktor des Space Solar Energy Project am Caltech, erklärt es, indem er beschreibt, wie er beide Hände in einen Fluss steckt und die dabei entstehenden Wellen beobachtet. Es gibt Bereiche, in denen sich die Energie beider Hände vereint und stärker wird, und es gibt Bereiche, in denen sie schwächer ist und sich gegenseitig aufhebt.
Die Idee der drahtlosen Energieübertragung besteht jedoch darin, sich darauf zu konzentrieren, wie sich die Energie gegenseitig interferiert, und sie in die gleiche Richtung zu lenken, um so die tatsächliche Interferenz durch die Quellen zu reduzieren. Dadurch können Sie das Signal stark halten, ohne so viel Energie zu verlieren. Der Nachteil der Energieversorgung über Mikrowellen besteht jedoch darin, dass die Erstellung und Positionierung der Satelliten teuer sein kann. Darüber hinaus befinden sie sich nach Angaben des US-Energieministeriums oft so weit im Orbit, dass sie nicht einfach gewartet werden können. Eine Laserbehandlung könnte jedoch helfen.
Wie würde die Laserenergieabgabe funktionieren?
Die zweite Methode, die Forscher zur Bereitstellung von Solarenergie nutzen wollen, ist die Verwendung von Infrarot-Laserstrahlen. Ein Unternehmen, Overview Energy, hat bereits mit dieser Idee experimentiert und geht sogar so weit, Sonnenenergie einzufangen und sie dann im Jahr 2025 von einem Flugzeug an einen Empfänger am Boden zu übertragen. Der Vorteil hierbei ist, dass der Laser als sicherer gilt als die ständige Übertragung von Mikrowellen aus einem mikrowellenbasierten System.
Es gibt jedoch einige Einschränkungen, insbesondere im System von Overview Energy, das Nahinfrarotlaser verwendet, nämlich die Tatsache, dass Nahinfrarotlaser keine Wolken durchdringen können. Daher müsste sich ein System mit Lasern nicht nur auf Satelliten verlassen, die die Erde umkreisen, sondern auch auf eine Reihe von Empfängern, die am Himmel positioniert sind, um dabei zu helfen, die Energie zu erfassen, während sie an den endgültigen Empfänger am Boden übertragen wird. Das bedeutet mehr bewegliche Teile, was letztendlich eine höhere Wahrscheinlichkeit bedeutet, dass etwas schief geht.
Dennoch sagt das US-Energieministerium, dass ein Lasersystem billiger und einfacher zu warten sein könnte. Und laut Overview Energy wäre der Laser skalierbar, so dass er je nach Bedarf erweitert oder verkleinert werden könnte. Allerdings wird, wie bei allen solchen elektrischen Systemen, der tatsächliche Strom, den wir verbrauchen, erst erzeugt, wenn die Energie den Boden erreicht.