La Grande-Bretagne étudie un projet pionnier pour générer de l'énergie dans l'espace
Jour après jour, les technologies de production d'énergie se développent, et cela ne se limite plus à la Terre, mais aussi à la possibilité de générer de l'électricité dans l'espace, grâce à l'utilisation de centrales solaires.
À première vue, produire de l'électricité dans l'espace en installant une centrale solaire peut sembler un fantasme, mais maintenant ce n'est plus le cas.
Peut-être que l'idée était une sorte de science-fiction dans le passé, car le doyen de la science-fiction, l'écrivain américain Isaac Asimov, a décrit un monde dans lequel les humains récoltaient l'énergie solaire de l'espace, selon sa nouvelle "Reson" en 1941.
À l'époque, Isaac Asimov imaginait que des panneaux solaires géants, en orbite autour de la Terre, envoyaient de l'énergie renouvelable par ondes radio.
Aujourd'hui, 80 ans plus tard, la vision d'Asimov de la production d'électricité dans le quartier pourrait devenir réalité, selon le site Web Energy Monitor publié le 26 mai.
Le gouvernement britannique envisage un projet de 16 milliards de livres (20,18 milliards de dollars) pour installer une centrale solaire dans l'espace.
énergie solaire spatiale
En mars 2022, le ministre britannique des Sciences George Freeman a révélé que le gouvernement envisageait une proposition de 16 milliards de livres sterling (20,11 milliards de dollars) pour produire de l'électricité dans l'espace, en utilisant l'énergie solaire spatiale qui est l'une des technologies du portefeuille d'innovation du gouvernement Net Zero".
La société britannique Fraser Nash, entreprise de solutions d'ingénierie, de systèmes et de technologies innovantes, estime qu'il y a de la place en orbite pour que les satellites d'énergie solaire fournissent plus de 100% des besoins énergétiques attendus dans le monde .
Un rapport récent de Fraser Nash pour les autorités britanniques a décrit l'énergie solaire spatiale comme "claire, abondante et techniquement réalisable" d'ici 2040, et une analyse américaine en novembre 2021 l'a décrite comme une technologie supplémentaire disponible pour faire face aux changements climatiques locaux.
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L'armée américaine exploite l'énergie solaire dans l'espace - archives
Une énergie solaire abondante 24h/24
Le système de production d'électricité dans l'espace est représenté par un énorme vaisseau spatial équipé d'un réseau étendu de panneaux solaires.
L'électricité est générée dans l'espace par des panneaux solaires, puis transmise sans fil à la Terre à l'aide d'ondes radio à haute fréquence.
Lors de la réception, une antenne au sol, un "redresseur", est utilisée pour convertir les ondes radio en électricité, qui est ensuite transmise au réseau électrique.
La centrale électrique de l'espace est éclairée par le soleil à partir de l'énergie solaire en orbite 24 heures sur 24 et l'électricité est produite en continu.
Cette caractéristique est un net avantage par rapport aux énergies renouvelables terrestres, qui ne produisent de l'électricité que lorsque le vent souffle et que le soleil brille.
Demande d'électricité
Alors que la demande énergétique mondiale devrait augmenter d'environ 50 % d'ici 2050, la production d'électricité dans l'espace pourrait être essentielle pour répondre à la demande croissante du secteur énergétique mondial et lutter contre le réchauffement climatique, note la chaire d'ingénierie mécanique et de conception de l'Université de Portsmouth. , Jovana Radulovitch.
Et bien qu'il ne s'agisse pas d'une nouvelle technologie, de récentes réalisations exceptionnelles ont rapproché la production d'électricité dans l'espace grâce à la station solaire de la réalité.
Jusqu'à la dernière décennie, la production d'énergie solaire basée dans l'espace était considérée comme non rentable, principalement en raison de son coût prohibitif, a déclaré Martin Soltau, directeur des activités spatiales de Fraser Nash et responsable de la Space Energy Initiative (SEI) en Grande-Bretagne pour lancer des satellites.
Il a ajouté qu'un changement radical s'est produit lorsque la société américaine Space Exploration Technologies a proposé des missiles réutilisables et que le coût de lancement a été réduit de 90%.
Certaines des dernières conceptions de satellites pour panneaux solaires sont des unités modulaires redondantes - donc adaptées à la fabrication de masse - réduisant considérablement le coût du matériel, car les technologies connexes telles que les robots autonomes et l'assemblage dans l'espace ont considérablement progressé.
Tout cela va au-delà de l'insistance croissante à atteindre la neutralité carbone et de la prise de conscience qu'il sera très difficile d'y parvenir avec les technologies actuelles, a expliqué Soltau.
Il a souligné que l'accumulation de tous ces problèmes en même temps, a provoqué un regain d'intérêt pour la production d'électricité dans l'espace grâce à l'énergie solaire.
ÉNERGIE PROPRE ULTIME
L'énergie solaire spatiale est l'une des technologies d'énergie propre ultimes, avec un espace en orbite pour les satellites à énergie solaire pour fournir plus de 100% des besoins énergétiques mondiaux prévus en 2050, selon un rapport de Fraser Nash.
Les technologies de production d'électricité dans l'espace se combineront avec les technologies intermittentes telles que l'éolien et l'énergie solaire terrestre car elles sont distribuables - en d'autres termes, elles peuvent répondre rapidement à l'évolution de la demande causée par l'évolution de la production des sources d'énergie intermittentes.
Une centrale solaire dans l'espace aurait un impact environnemental relativement faible, car Fraser Nash s'attend à ce que son infrastructure au sol n'occupe que 8% de la surface d'un parc éolien conventionnel pour la même production, et pourrait également être amarrée au large. .
Le satellite solaire Casio PA de 12,75 milliards de livres sterling (16 milliards de dollars) est un prototype de satellite solaire développé par la société d'ingénierie britannique International Electric qui utilise la technologie solaire concentrée.
Cela signifie que le modèle a besoin d'un 6 000e de la surface PV d'une ferme solaire au sol.
Une récente évaluation du cycle de vie d'une centrale électrique spatiale à partir de l'énergie solaire, menée par l'Université de Strathclyde en Écosse, a indiqué que la centrale a une empreinte carbone de 24 grammes de dioxyde de carbone par kilowattheure, soit la moitié de celle de l'énergie solaire terrestre. énergie. .
Selon Fraser Nash, la station sera relativement sûre ; Il fournira un guidage ascendant codé et une orientation précise pour les panneaux solaires, et le faisceau d'ondes radio culminera à un quart de l'intensité du soleil de midi.
Et Fraser Nash a prédit un coût fixe de l'électricité de 26 £ par mégawattheure, soit environ un tiers du coût de l'énergie nucléaire et moins cher que l'énergie éolienne et solaire.
Un groupe de pays industrialisés explorent le potentiel de la technologie, et le projet Space Solar Power, aux États-Unis, travaille à développer des cellules solaires très efficaces ainsi qu'un système de conversion et de transmission d'électricité optimisé pour une utilisation dans l'espace.
À son tour, le US Naval Research Laboratory a testé un module solaire et un système de conversion d'énergie dans l'espace en 2020.
L'armée américaine a développé des "unités sandwich", qui sont l'un des composants de base des satellites à énergie solaire, a déclaré Martin Soltau, directeur des affaires spatiales chez Fraser Nash, responsable de la Space Energy Initiative (SEI) en Grande-Bretagne, ajoutant que les États-Unis militaires ont terminé les émissions de faisceaux d'énergie Jusqu'à 1 kW et à une distance d'un mile.
Pour sa part, la Chine a récemment annoncé des progrès dans sa centrale solaire spatiale Bishan, et vise à avoir un système fonctionnel d'ici 2035.
Des chercheurs chinois ont conçu un système appelé Omega, qui devrait être en mesure de fournir 2 gigawatts d'électricité au réseau du pays d'ici 2050.
L'Agence spatiale japonaise travaille sur la conception d'un système d'énergie solaire basé dans l'espace et prévoit de démontrer la direction du faisceau depuis l'espace pour 2025.
Le Japon est susceptible d'être le leader mondial du routage des ondes électriques, grâce à un programme dirigé par le gouvernement et à une politique nationale de développement technologique.
financement de projets spatiaux
L'Agence spatiale européenne cherche à financer des projets de production d'électricité dans l'espace grâce à des centrales solaires spatiales, et en Grande-Bretagne, un projet de système d'énergie spatiale de 16 milliards de livres sterling a été considéré comme un concept viable basé sur les récentes recherches de Fraser Nash.
Lorsque le projet sera amarré, il devrait commencer par de petits essais, dans le but de créer une centrale solaire spatiale opérationnelle en 2040.
L'hypothèse de fonctionnement est que la Grande-Bretagne aura 15 satellites solaires d'ici 2050, chacun fournissant 2 gigawatts au réseau, a déclaré Seltau.
Compte tenu des coûts initiaux élevés et de la lenteur du retour sur investissement, le projet nécessitera des ressources gouvernementales importantes ainsi que des investissements d'entreprises privées, a déclaré Jovana Radulovic, maître de conférences à l'Université de Portsmouth.
Source : Énergie
https://shahbapress.net/archives/25116?fbclid=IwAR2Z43pTv0asKcO4107IRxq2--rVyzHzgvxqH6BscmcVnhpy2e0c3qhGAgc