Solcelleanlæg i rummet? Det er både muligt og gunstigt
Bliv klogere på, hvordan det egentlig ville fungere – og på de fordele, teknologien kan levere.
Solcelleanlæg energi forbrug rummet

Med rumbaseret solenergi vil man indsamle solenergi i rummet og overføre den til Jorden. Selvom idéen i sig selv ikke er ny, har de seneste teknologiske fremskridt gjort teknologien mere realistisk. (Foto: NASA)

Med rumbaseret solenergi vil man indsamle solenergi i rummet og overføre den til Jorden. Selvom idéen i sig selv ikke er ny, har de seneste teknologiske fremskridt gjort teknologien mere realistisk. (Foto: NASA)

Partner The Conversation

Videnskab.dk oversætter artikler fra The Conversation, hvor forskere fra hele verden selv skriver nyheder og bringer holdninger til torvs

Den britiske regering overvejer efter sigende et forslag til 16 milliarder pund om at bygge et solkraftværk i rummet.

Ja, du læste rigtigt.

Rumbaseret solenergi er én af de teknologier, der indgår i regeringens Net Zero Innovation Portfolio

Teknologien er sammen med andre blevet identificeret som en potentiel løsning, som skal sætte Storbritannien på kurs mod nettonul i 2050.

Men hvordan ville et solcelleanlæg i rummet fungere? Hvad er fordelene og ulemperne ved denne teknologi?

Med rumbaseret solenergi vil man indsamle solenergi i rummet og overføre den til Jorden. Selvom idéen i sig selv ikke er ny, har de seneste teknologiske fremskridt gjort teknologien mere realistisk.

Oplyst af Solen 24 timer i døgnet

Et rumbaseret solenergisystem involverer en solenergi-satellit – et enormt rumfartøj, der er udstyret med solpaneler. Panelerne genererer elektricitet, som trådløst transmitteres til Jorden gennem højfrekvente radiobølger. 

En jordantenne, kaldet en rektenne, bruges til at omdanne radiobølgerne til elektricitet, som leveres til elnettet.

Et rumbaseret solkraftværk i kredsløb er oplyst af Solen 24 timer i døgnet og kan derfor generere elektricitet kontinuerligt.

Det er en fordel i forhold til jordbaserede solenergisystemer (systemer på Jorden), som kun kan producere elektricitet i løbet af dagen, og som afhænger af vejret.

Den globale energiefterspørgsel forventes at stige med næsten 50 procent i 2050, så rumbaseret solenergi kan være nøglen til at at imødekomme den voksende efterspørgsel fra verdens energisektor og tackle den globale temperaturstigning.

Fakta
Om Forskerzonen

Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.

Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra vores partnere: Lundbeckfonden, Aalborg Universitet, Roskilde Universitet og Syddansk Universitet.

Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af partnerne. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.

Udfordringer

Et rumbaseret solcelleanlæg er baseret på et modulært design, hvor et stort antal solcellemoduler samles af robotter i kredsløb, men transporten af alle disse elementer ud i rummet er vanskelig, bekostelig og miljøbelastende.

Vægten af solpanelerne blev tidligt identificeret som en udfordring, men det blev løst gennem udviklingen af ultralette solceller (et solpanel består af mindre solceller).

Rumbaseret solenergi anses for at være teknisk gennemførlig primært som følge af fremskridt inden for nøgleteknologier, herunder letvægtssolceller, trådløs energioverførsel og rumrobotik.

Det er vigtigt at bemærke, at monteringen af blot ét rumbaseret solkraftværk kræver adskillige opsendelser af rumfærger. 

Selvom rumbaseret solenergi er designet til at reducere CO2-udledningen på lang sigt, er der betydelig udledning forbundet med opsendelserne - og, ikke mindst, betragtelige omkostninger.

Bliver nedbrudt hurtigere

Rumfærgerne kan på nuværende tidspunkt ikke genbruges, selvom virksomheder som Space X arbejder på sagen. 

Genbrug af opsendelsessystemerne vil reducere de samlede omkostninger ved rumbaseret solenergi markant.

Selv hvis det lykkes os at bygge et rumbaseret solkraftværk, står driften også over for flere praktiske udfordringer. Solpanelerne kan blive beskadiget af rumaffald, og panelerne i rummet er ikke skærmet af Jordens atmosfære. 

Intens solstråling betyder, at de bliver nedbrudt hurtigere end panelerne på Jorden, hvilket vil reducere den mængde energi, de er i stand til at generere.

Den trådløse energitransmissions effektivitet er endnu et problem. Det er svært at transmittere energi over store afstande – i dette tilfælde fra en solsatellit i rummet til Jorden. 

Baseret på den nuværende teknologi vil kun en lille del af den indsamlede solenergi nå frem til Jorden.

Pilotprojekter er allerede i gang

Space Solar Power Project i USA udvikler højeffektive solceller samt et konverterings- og transmissionssystem, der er optimeret til brug i rummet. 

I 2020 testede US Naval Research Laboratory et solmodul og et energikonverteringssystem i rummet. I mellemtiden har Kina annonceret fremskridt med deres Bishan rum-solkraftværk med det formål at have et fungerende system i 2035.

I Storbritannien anser man en rumbaseret solenergiudvikling til 17 milliarder pund som et levedygtigt koncept baseret på den nylige Frazer-Nash Consultancy-rapport

Projektet forventes at starte med små forsøg, der fører til et driftdygtigt solcelleanlæg i 2040.

2GW energi til Storbritannien

Solenergisatellitten ville være 1,7 kilometer i diameter og veje omkring 2.000 tons.

Den jordbaserede antenne fylder meget - omkring 6,7 kilometer gange 13 kilometer. Den vil sandsynligvis blive placeret offshore.

Satellitten vil levere 2GW energi til Storbritannien. Selvom det er en betydelig mængde energi, er det kun et lille bidrag til Storbritanniens produktionskapacitet, som er omkring 76 GW.

Med ekstremt høje startomkostninger og langsom investeringsafkast vil projektet kræve betydelige statslige ressourcer såvel som investeringer fra private virksomheder.

Mangeartet og fleksibel energilagring

Men efterhånden som teknologien udvikler sig, vil omkostningerne ved lancering og fremstilling falde støt, og omfanget af projektet vil give mulighed for massefremstilling, hvilket burde mindske omkostningerne i et eller andet omfang.

Hvorvidt rumbaseret solenergi kan hjælpe os med at nå nettonul i 2050, det skal vise sig. 

Andre teknologier, som mangeartet og fleksibel energilagring, brint og vækst i vedvarende energisystemer er bedre forstået og kan anvendes lettere.

På trods af udfordringerne er rumbaseret solenergi en forløber for spændende forsknings- og udviklingsmuligheder. I fremtiden vil teknologien sandsynligvis spille en vigtig rolle i den globale energiforsyning.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.

The Conversation

Red Verden med Videnskab.dk

I en konstruktiv serie ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan mennesket kan redde verden.

Vi tager fat på en lang række emner – fra atomkraft og indsatser for at redde dyrene til, om det giver bedst mening bare at spise mindre kød.

Hvad siger videnskaben? Hvad kan man selv gøre hjemme fra sofaen for at gøre en forskel?

Du kan få mange gode tips og råd i vores Facebook-gruppe, hvor du også kan være med i overvejelser om artikler eller debattere måder at redde verden på.

Alle må bruge og viderebringe Forskerzonens artikler

På Forskerzonen skriver forskere selv om deres forskning. Vi mener, det er vigtigt, at alle får mulighed for at læse om forskning fra forskerens egen hånd.

Alle må derfor bruge, kopiere og viderebringe Forskerzonens artikler udfra følgende enkle krav:

  • Det skal krediteres: 'Artiklen er oprindelig bragt på Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler'. Hvis artiklen bringes på web, skal der linkes til artiklen på Forskerzonen.
  • Artiklen må ikke redigeres og skal bringes i fuld længde (medmindre andet aftales med forskeren).
  • Du skal give forskeren besked om, at du genpublicerer.
  • Artikler, som er oversat fra The Conversation, skal have indsat en HTML-kode til indsamling af statistik i bunden. HTML-koden finder du i den originale artikel på The Conversations hjemmeside ved at klikke på knappen "Republish this article" ude til højre, derefter klikke på 'Advanced' og kopiere koden. Du finder linket til artiklen på The Conversation i bunden af Forskerzonens oversatte artikel. 

Det er ikke et krav, men vi sætter pris på, at du giver os besked, hvis du publicerer vores indhold (undtaget indhold fra The Conversation). Skriv til redaktør Anders Høeg Lammers på ahl@videnskab.dk.

Læs mere om Forskerzonen i Forskerzonens redaktionelle retningslinjer.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om det bizarre havdyr her.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk