Kina počela testirati svemirske solarne elektrane: Struja bi se bežično slala na Zemlju

Solarne elektrane u svemiru desetljećima zvuče kao ideja iz znanstvene fantastike, no Kina ih sve ozbiljnije pokušava pretvoriti u stvarnu tehnologiju. Istraživački tim sa Sveučilišta Xidian provodi prve eksperimente u sklopu projekta Sun Chasing, čiji je dugoročni cilj razvoj orbitalnih solarnih elektrana. Takvi bi sustavi prikupljali Sunčevu energiju u svemiru, gdje nema oblaka, noći ni atmosferskih gubitaka kao na Zemlji, a zatim je bežično slali prema tlu ili prema letjelicama u orbiti.

Osnovna ideja je jednostavna u teoriji, ali vrlo složena u praksi. Solarni sustav u svemiru najprije bi koncentrirao Sunčevu energiju, pretvorio je u električnu, zatim u mikrovalno zračenje i precizno usmjerio prema prijamnoj stanici. Na Zemlji bi posebna antena, takozvana rectenna, ponovno pretvarala mikrovalni snop u korisnu električnu energiju. Prednost takvog sustava bila bi stalna proizvodnja, bez prekida zbog vremenskih uvjeta i izmjene dana i noći.

Kineski istraživači sada su napravili važne prve korake. U najnovijim testovima uspjeli su bežično prenijeti energiju na udaljenost veću od 100 metara prema nepomičnoj meti, uz učinkovitost prijenosa od 20,8 posto od istosmjerne struje do istosmjerne struje. Sustav je pritom isporučio 1180 W snage. Još je zanimljiviji test s pokretnom metom: dron koji je letio brzinom od 30 km/h primao je stabilnih 143 W energije s udaljenosti od 30 metara. Time je potvrđeno da sustav ne mora raditi samo prema nepomičnoj stanici, nego može pratiti i objekt u kretanju.

U testnoj konfiguraciji mikrovalni snop usmjerava aktivna fazna antena promjera 1,2 metra. Takve antene omogućuju vrlo precizno upravljanje snopom bez klasičnog mehaničkog pomicanja cijelog sustava. Na prijamnoj strani korištena je rectenna promjera 5,2 metra, koja je u testnim uvjetima uspjela uhvatiti oko 87 posto emitirane mikrovalne energije. To je važan podatak jer pokazuje da velik dio gubitaka nije nužno na samom prijamu, nego u cijelom lancu pretvorbe, usmjeravanja i prijenosa.

Projekt Sun Chasing pokrenut je 2018. godine, a 2022. završena je velika zemaljska provjera cijelog sustava. Godine 2024. istraživači su već prijavili uspješan prijenos energije na udaljenost veću od 55 metara, dok najnoviji eksperimenti pokazuju daljnji napredak. Uz povećanje učinkovitosti, važan cilj je smanjiti masu i dimenzije antena, jer je svaki dodtani kilogram opreme u svemiru je skuplji i tehnički zahtjevniji.

Ipak, put do stvarne svemirske solarne elektrane još je vrlo dug. Treba dokazati da sustav može sigurno i učinkovito raditi u orbiti, da se energija može precizno usmjeravati na velike udaljenosti i da cijela tehnologija ima ekonomskog smisla. Sljedeći korak bit će testovi u orbiti. Tek tada će se vidjeti je li riječ o budućem izvoru stalne čiste energije ili o fascinantnoj tehnologiji koja će još godinama ostati u domeni eksperimentalnih sustava.