สหรัฐอเมริกา สถานีผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์บนอวกาศ

แนวคิดโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ (Space-Based Solar Power) เริ่มต้นแนวคิดขึ้นช่วงต้นทศวรรษ 1970 จากวิกฤตน้ำมันขาดแคลนครั้งใหญ่ของโลก หลาย ๆ ประเทศจึงเริ่มมองหาแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่เพื่อเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงาน อย่างไรก็ตามสหรัฐอเมริกาถือเป็นประเทศที่มีความก้าวหน้าและมีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับแนวคิดโรงไฟฟ้าในอวกาศมากที่สุด โดยมีเป้าหมายคือการผลิตพลังงานไฟฟ้าในอวกาศให้เพียงพอต่อการใช้งานของมนุษย์ และในอนาคตจะสามารถส่งพลังงานกลับมายังโลกได้หากเทคโนโลยีสามารถพัฒนาไปถึงระดับที่เหมาะสม

โครงการดาวเทียมผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ SPS-ALPHA

หนึ่งในแนวคิดที่สำคัญคือโครงการดาวเทียมผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่เรียกว่า SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array) ซึ่งเป็นการออกแบบสถานีผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ในอวกาศ โดยประกอบจากชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมากนับหมื่นชิ้นมารวมกันเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ โครงการนี้มีเป้าหมายในการผลิตพลังงานระดับพันเมกะวัตต์ และส่งพลังงานผ่านอวกาศกลับมายังโลกในรูปแบบของคลื่นไมโครเวฟ ก่อนจะถูกแปลงกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อนำไปใช้งานบนพื้นโลก

แนวทางในการผลิตพลังงานแสงแาทิตย์ในอากาศถูกมองว่าเป็นข้อได้เปรียบ เพราะสามารถผลิตพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่ต้องเผชิญกับข้อจำกัดของสภาพอากาศในช่วงกลางคืน หรือการสูญเสียพลังงานในชั้นบรรยากาศ ซึ่งนั่นถือเป็นข้อจำกัดหลักของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นโลก

การส่งพลังงานจากอวกาศกลับมายังโลกทำได้จริงไหม?

หลักการสำคัญของโรงไฟฟ้าในอวกาศ คือการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนดาวเทียมที่โคจรรอบโลก จากนั้นพลังงานที่ผลิตได้จะถูกแปลงเป็นคลื่นไมโครเวฟหรือคลื่นวิทยุ และส่งมายังสถานีรับพลังงานบนพื้นโลก (rectenna) ซึ่งจะทำหน้าที่แปลงกลับเป็นไฟฟ้าอีกครั้งเพื่อนำไปใช้งาน แนวคิดนี้อาจฟังดูซับซ้อน แต่ในทางวิศวกรรมถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์รองรับอยู่แล้ว เพียงแต่ยังต้องพัฒนาอีกมากในด้านต้นทุน การขนส่งอุปกรณ์สู่อวกาศ และความปลอดภัย

แนวคิดโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศถือเป็นหนึ่งในโครงการที่ท้าทายความสามารถเป็นอย่างมาก หากทำสำเร็จได้จริงอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานครั้งใหญ่ของโลก เพราะจะทำให้มนุษย์สามารถเข้าถึงพลังงานสะอาดได้อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังช่วยผลักดันการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมอวกาศ และเทคโนโลยีขั้นสูงให้ก้าวหน้าไปในอีกระดับ ซึ่งหลายประเทศทั่วโลก โดยเฉพาะในภูมิภาคเอเชีย กำลังให้ความสนใจและศึกษาแนวคิดนี้อย่างชัดเจน

แม้ปัจจุบันโครงการนี้จะยังอยู่ในช่วงการวิจัยและพัฒนา แต่ก็ถือเป็นหนึ่งในแนวทางพลังงานแห่งอนาคตที่มีศักยภาพสูง และอาจจะกลายเป็นความจริงได้ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า

ขอบคุณข้อมูลจาก
https://ienergyguru.com
https://solarthermalmagazine.com/2016/03/11/nrl-space-based-solar-power-concept-wins-secretary-defense-innovative-challenge/
http://oknation.nationtv.tv/blog/oomzz/2008/01/13/entry-1