मनुष्य अंतरिक्ष से सौर ऊर्जा की कटाई शुरू करने वाला है

कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने कक्षा से सौर ऊर्जा एकत्र करने के लिए अंतरिक्ष में सौर पैनल भेजकर नवीकरणीय ऊर्जा इतिहास बनाया है, न्यूजवीक ने 5 जनवरी को अपनी वेबसाइट पर रिपोर्ट किया।

3 जनवरी को कैलटेक के शोधकर्ताओं ने अंतरिक्ष सौर ऊर्जा प्रदर्शनकर्ता (एसएसपीडी) को सफलतापूर्वक लॉन्च किया। यह एक प्रोटोटाइप अंतरिक्ष यान है जो वायुमंडल और दैनिक चक्र से स्वतंत्र सौर ऊर्जा एकत्र करता है। सौर ऊर्जा को पृथ्वी पर वापस भेजने के लिए अंतरिक्ष यान वायरलेस ट्रांसमिशन का उपयोग करेगा।

पृथ्वी पर सौर पैनल सूर्य के प्रकाश को सीधे बिजली में बदलने के लिए फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करते हैं। इसमें फोटॉन एक सिलिकॉन फोटोवोल्टिक सेल से टकराते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन परमाणुओं से बाहर निकल जाते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। केंद्रित सौर तापीय (CSP) तकनीक का उपयोग करके सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा भी प्राप्त की जा सकती है, जो सूर्य के प्रकाश को इकट्ठा करने के लिए दर्पण या लेंस का उपयोग करती है और इसे गर्मी में परिवर्तित करने की अनुमति देती है, अंततः उच्च तापमान वाली भाप का उत्पादन करती है जिसे टरबाइन जनरेटर के माध्यम से बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

2021 में, दुनिया के बिजली उत्पादन में सौर ऊर्जा का हिस्सा 4 प्रतिशत होगा।

हालाँकि, पृथ्वी पर सौर ऊर्जा का एक बड़ा नुकसान यह है कि यह केवल दिन के दौरान ऊर्जा एकत्र कर सकती है और बिजली उत्पादन की दक्षता मौसम और बादलों के आवरण से प्रभावित होती है। अंतरिक्ष में इन समस्याओं से बचा जा सकता है।

SSPD में तीन घटक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक अलग प्रयोग के अधीन होगा। पहला प्रयोग डिप्लॉयबल इन-ऑर्बिट अल्ट्रालाइट कम्पोजिट एक्सपेरिमेंट (डीओएलसीई) है, जो एक मॉड्यूलर अंतरिक्ष यान की तैनाती का परीक्षण करेगा, एक 6 फीट (1.83 मीटर) वर्ग संरचना जो अंततः एक किलोमीटर वर्ग के क्लस्टर को रिलीज करने के लिए आवश्यक तंत्र का परीक्षण करेगी। अंतरिक्ष यान। दूसरा प्रयोग ALBA है, जो परीक्षण करेगा कि 32 विभिन्न प्रकार के फोटोवोल्टिक सेल अंतरिक्ष में सबसे कुशल हैं। अंतिम प्रयोग लो ऑर्बिट एक्सपेरिमेंट (MAPLE) में पावर ट्रांसफर के लिए माइक्रोवेव ऐरे है, जो ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए माइक्रोवेव के उपयोग का परीक्षण करेगा।

हालाँकि, इस उभरती हुई तकनीक को आगे बढ़ाने और चलाने के लिए कई महत्वपूर्ण मील के पत्थर पार करने हैं।

एक जलवायु वैज्ञानिक और नेशनल सेंटर फॉर एटमॉस्फेरिक रिसर्च के प्रतिष्ठित विद्वान केविन ट्रेनबर्थ ने संवाददाताओं से कहा, "मेरी राय में, सबसे बड़ी चुनौती, उस समय के दौरान भारी नुकसान या अन्य समस्याओं के बिना सौर ऊर्जा को वापस पृथ्वी पर संचारित करना है (जैसे कि सौर प्रकाश स्तंभ अपने इच्छित क्षेत्र के बाहर गिर रहा है)।"

यह अंतरिक्ष में एक समस्या नहीं होनी चाहिए, जहां हवा नहीं है।

ट्रैनबर्थ का कहना है कि सबसे गंभीर समस्या जल वाष्प के कारण होने की संभावना है, जो सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करती है और कुछ स्थानीय गर्मी पैदा करती है। यह ऊर्जा हस्तांतरण और इसकी दक्षता को कमजोर करता है।

पृथ्वी के कुछ क्षेत्रों, जैसे कि उपोष्णकटिबंधीय, में जल वाष्प कम होता है और किसी प्रकार की खिड़की प्रदान कर सकता है," वे कहते हैं। सौर ऊर्जा को माइक्रोवेव ऊर्जा में परिवर्तित करके इस समस्या से कुछ हद तक बचा जा सकता है, जो वर्षा की बूंदों या कणों से प्रभावित होने तक वातावरण के माध्यम से अपेक्षाकृत आसानी से प्रेषित की जा सकती है। पृथ्वी पर, माइक्रोवेव टावरों का उपयोग लगभग 10 की सीमा से अधिक ऊर्जा उत्सर्जित करने के लिए किया जाता है। मील (लगभग 16 किलोमीटर), सैकड़ों मील के बजाय।"

उन्होंने कहा, "एक बड़ी समस्या यह है कि सौर ऊर्जा एक साथ इकट्ठा होने के बजाय सभी दिशाओं में फैलती है। बड़े एंटेना का उपयोग करके बेहतर एकत्रीकरण प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन इसके लिए भी बड़े रिसीवर की आवश्यकता होगी।"

यहां तक ​​कि अगर यह तकनीक काम करती पाई जाती है, तो भी कुछ लोगों को नहीं लगता कि इसे अपनाया जाएगा।

ऑस्ट्रेलिया में सिडनी विश्वविद्यालय में एक सौर सेल वैज्ञानिक और सहयोगी प्रोफेसर थॉमस व्हाइट ने संवाददाताओं से कहा, "मुझे यह कल्पना करना मुश्किल लगता है कि यह दृष्टिकोण ग्रह पर फोटोवोल्टिक शक्ति के साथ कैसे प्रतिस्पर्धा कर सकता है, भले ही भंडारण की लागत में कारक हो। एक 24-घंटे की आपूर्ति प्रदान करें।"

उन्होंने कहा, "भविष्य के प्रौद्योगिकी विकास के लिए कुछ आशावादी परिदृश्य हैं, (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा हाल ही में लागत-लाभ विश्लेषण शुरू किया गया है) सुझाव देता है कि बिजली की संभावित स्तरीकृत लागत (एलसीओई) 3.8 और 10.6 यूरो सेंट प्रति के बीच होगी 2045 तक kWh। ग्रह पर PV के लिए वर्तमान LCOE पहले से ही लगभग 3 यूरो सेंट प्रति kWh है और साल-दर-साल कम हो रहा है, इसलिए यह 2045 तक इस कीमत से काफी नीचे होगा। ऊर्जा भंडारण की लागत भी तेजी से गिर रही है।

यदि अंतरिक्ष-आधारित सौर सेल सफल होते हैं, तो व्हाइट ने कहा, उन्हें मौजूदा तकनीकों के साथ प्रतिस्पर्धा करनी होगी, जो पहले से ही अच्छी तरह से समझी जाती हैं और बिजली पैदा करने के सबसे सस्ते तरीकों में से एक के रूप में क्षेत्र-सिद्ध हैं और कम लागत के लिए बहुत ही अनुमानित पथ पर हैं।