Solceller i rymden – en lösning på energikrisen?

Kristina Bate Holmberg, Journalist
@uxconnections

Kinesiska Longi Green Energy Technology satsar på att skicka ut sina solceller i rymden. Tanken är att prova på om det går att överföra energi från satelliter ner till jorden. Samtidigt jobbar ESA för fullt med det europeiska, rymdbaserade sollcellsprojektet Solaris för att lösa klimatomställningen.

Klarar solceller rymdförhållanden?

Än så länge är produktionen av solcellerna som ska ut i rymden, nere på jordens yta. Longi Green Energy Technology är en av världens största tillverkare av solcellsprodukter och har precis öppnat ett nytt laboratorium. Det är här som bolagets solceller och tillhörande produkter ska testas. Tanken är att utsätta produkterna för påfrestande miljöer och tuffare omständigheter än som råder på jorden. Resultaten ska sedan utvärderas och visa ifall solcellerna skulle klara av att användas i statliga rymdprogram. Genom att därefter placera solcellerna i omloppsbanor rund jorden, vill bolaget bestyrka den förbättrade teknologin.

Förutom att undersöka om solcellerna kan komma att klara av de yttre påfrestningarna som rymden kan skapa, kommer man att titta på effektivitet. Tester utförda under förhållanden som liknar rymdens, ska ligga som grund för att förbättra cellernas förmåga att generera solenergi även när det är mörkt. Framgång inom detta skulle vara banbrytande, inte minst för nordiska länder har färre soltimmar.

Solenergi från rymden till jorden

Som en del av Kinas solcellsprojekt vill man också undersöka om det går att överföra solenergi från rymden till jorden. Forskare från det kinesiska Xidianuniversitetet har tagit fram ett system som fångar in solljuset, som sedan konverteras till mikrovågor. Mikrovågorna skickas därefter ner till en station på marken där mikrovågorna ska omvandlas till elektricitet. En av de största utmanarna med detta tillvägagångssätt handlar om storlek. Både mottagarna på jorden, samt satelliterna och solcellerna i rymden, måste i dagsläget vara enorma för att bidra med ekonomiskt försvarbar energi. Med dagens teknik handlar det om en diameter på en kilometer, och flera ton i vikt.

En kapplöpning om att lösa energikrisen

Samtidigt som Kina öppnar sitt labb, jobbar även den europeiska rymdorganisationen, ESA, med att undersöka om just solenergi från rymden kan användas på jorden. Under hösten har ESA ansökt om finansiering för att få skjuta upp solpaneler i rymden med syftet att lösa (rådande) energiproblemet på jorden. Beslut planerar tas av medlemsländerna i november 2022. Projektet har fått namnet Solaris. Målet med Solaris är att undersöka hur pass hållbar framtiden solenergi kan bli. Huvudaspekterna är ekonomisk och miljömässig hållbarhet, där sistnämnda fokuserar på produktivitet och effektivitet. Därtill vill man förbättra tekniken för trådlös kraftöverföring och robotmontering i omloppsbana.

Aktuella omloppsbanor för solcellerna är de så kallade geostationära banorna, i vilka TV-satelliter befinner sig. När solcellssatelliterna befinner sig i dessa kommer de att snurra runt jorden i samma hastighet som planeten snurrar runt sin egen axel. Detta innebär att solcellerna i förhållande till oss på jorden, kan befinna sig på samma plats. Precis som Kina kommer energin som fångas upp, och skickas till jorden med hjälp av mikrovågor. Väl nere på jorden kommer energin att i mottagarstationer omvandlas till elektricitet brukbar för energinäten.

Beprövad teknik som ska förbättras

Att använda solceller i rymden är inte något nytt. Vid rymdresor har man länge använt sig av solceller för att under resans gång tillverka energi. Just den grundläggande tekniken som används både i rymden och på jorden är den som Kina och ESA använder sig av i sina solcellssateliter. Man använder sig av redan befintliga och välbeprövade processer, tekniker och fysiska principer. Däremot är visionen att förbättra just dessa tekniker så de genererar mer energi och el med hjälp av mindre yta på mottagare och solcell. 

Stor potential

Tidigare satte kostnaderna krokben, vilket har ändrats. Lyckas man skjuta upp bara en av dessa kilometerbreda solcellssatelliter kommer denna alstra energi som motsvara ett kärnkraftverk. Vi pratar om elektricitet till mer än en miljon hushåll. För att uppnå denna mängd och energi med hjälp av solceller på jorden skulle det krävas mer än sex miljoner solpaneler.

Kina och EU är inte ensamma om att utforska möjligheten att ha solceller i rymden. Solcellssateliter ligger även i USA:s, Indiens, Japans och Rysslands intresse. Respektive nation och samfund tävlar om att bli hamna högt upp på prispallen i racet mot framtidens energilösningar. En tävling vi uppmuntrar eftersom vinsten är minskade klimatförändringarna och en hållbar planet.  

UX Connections, the UX design agency with UX/UI consultants to help your digital product succeed.