75-метровая наземная конструкция успешно прошла испытания по улавливанию, концентрации и преобразованию микроволнового излучения от имитируемой орбитальной солнечной фермы.
По оценкам исследователей, в космосе фотоэлектрические элементы могут генерировать в 6-8 раз больше энергии чем на поверхности Земли. Поэтому в будущем, скорее всего, солнечные фермы будут перемещены на орбиту. Поскольку они будут удалены от поверхности более чем на 36 км, то возникает проблема доставки энергии потребителям.
Ее решение было найдено уже давно. Оно заключается в преобразовании собранной солнечной энергии в микроволновое или лазерное излучение с его последующей трансляцией на наземные ректенны – нелинейные антенны, принимающие и конвертирующие электромагнитные волны в электричество.
О начале строительства экспериментальной орбитальной станции Китайская академия космических технологий сообщала в 2019 году, а теперь в Сидяньском университете ученые реализовали проект первой полнофункциональной наземной приемной станции. Она представляет собой 75-метровую вышку с подвешенными на высоте 55-метровов четырьмя тарелками, имитирующими космическую электростанцию.
Разработанная система отслеживает движение Солнца, концентрирует свет, преобразует его в электричество и передает в виде микроволнового излучения на установленную на земле ректенну.
Несмотря на успешные испытания, команда исследователей говорит, что для масштабирования технологии до достаточной эффективности нескольким поколения предстоит вкладывать усилия и средства в строительство инфраструктуры. Для рентабельности такой системы на орбите должна быть развернута огромная электростанция, а общий диаметр сети наземных преобразователей должен составлять несколько километров.
Пока огромные космические структуры не реализованы, ученые ищут другие способы повышения эффективности сбора солнечного света. Ранее Европейский исследовательский совет выделил средства для разработки гигантских орбитальных зеркал, которые будут отражать свет на солнечные фермы в ночное время.
текст: Илья Бауэр, фото: Xidian University
