حلم كوكب اليابان.. هل تنجح في تصدير طاقة الشمس؟

طالما حلم العلماء وكُتَّاب قصص الخيال العلمي بتسخير طاقة الشمس، بغض النظر عن الطقس أو وقت النهار أو الليل، لخدمة الأرض.

في أحدث مشروع طموح حول الطاقة الشمسية، تخطط شركة يابانية لاختبار ما إذا كان يمكن نقل الطاقة الشمسية المولدة في الفضاء إلى الأرض وتحويلها إلى كهرباء في عام 2025.

ويعد المشروع الياباني هو الأحدث في سلسلة من الخطط والتجارب في الأشهر الأخيرة لاختبار ما إذا كانت الطاقة الشمسية المحولة يمكن نقلها إلى محطات الاستقبال على سطح الأرض للاستخدام على نطاق واسع.

• عبر الرياح والطاقة الشمسية.. فنلندا تسبق دول أوروبا إلى الحياد الكربوني

ووفقا للتقرير، فإن هذا من شأنه التغلب على قيود الطاقة الشمسية على الأرض، إذ إن التوليد يحدث الآن فقط عندما تشرق الشمس، وفي حين يمكن أن تمر الموجات الدقيقة عبر السحب فإن إرسال الطاقة عبر الموجات الدقيقة إلى الأرض إلغاء حدود للطاقة الشمسية بسبب الظروف الجوية أو الوقت من اليوم.

التكلفة

ومن المتوقع أن تبلغ تكلفة تركيب الألواح الشمسية الضخمة في الفضاء لتوليد 1 غيغاواط من الكهرباء أكثر من 7.2 مليار دولار، وفقًا لتقارير صحيفة نيكي آسيا.

ومع ذلك، يحاول الباحثون بقيادة ناوكي شينوهارا من جامعة كيوتو إرسال الطاقة الشمسية إلى الأرض لإثبات إمكانية استخدام الطاقة الشمسية التي يتم تسخيرها في الفضاء لتلبية احتياجات الكهرباء على الأرض.

وأجرى مشروع اليابان الذي يضم ممثلين عن الصناعة والعلماء ووكالة الفضاء الحكومية اختبارات ناجحة لنقل طاقة الميكروويف أفقياً في عام 2015 وعمودياً في عام 2018، وكلاهما على مسافة 50 مترا، ومن المتوقع أن يتم محاولة الإرسال العمودي بمسافات تتراوح بين 1 كم و5 كم في المستقبل.

ويوضح شينوهارا إلي صحيفة نيكي "إذا تمكن من إظهار نجاح التقنيات الخاصة بالمشروع قبل بقية العالم، فستكون أيضًا أداة مساومة لتطوير الطاقة الفضاء مع الدول الأخرى".

تزايد السباق

ويشتد السباق لتوليد الطاقة الشمسية في الفضاء وإعادة إرسالها إلى الأرض، حيث إنه منذ أكثر من عامين اختبر البنتاغون بنجاح لوحاً شمسياً في مدار أرضي منخفض كنموذج أولي لأنظمة توليد الطاقة المستقبلية المحتملة التي تلتقط الضوء من الشمس وترسله مرة أخرى كطاقة إلى الأرض.

وفي وقت مبكر من هذا العام، تم إطلاق مشروع كالتك سبيس سولار باور مهمة ترانسبورتر 6، حيث أطلق في المدار نموذجاً أولياً والذي يهدف إلى اختبار العديد من المكونات الرئيسية لخطة طموحة لحصاد الطاقة الشمسية في الفضاء وإعادة إرسالها إلى الأرض.

ويشير معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إلى أنه "عندما يتحقق الاختبار بالكامل ستنشر كوكبة من المركبات الفضائية التي تجمع ضوء الشمس، وتحولها إلى كهرباء، ثم تنقل هذه الكهرباء لاسلكياً عبر مسافات طويلة أينما دعت الحاجة، بما في ذلك الأماكن التي ليس لديها حالياً إمكانية الوصول إلى طاقة موثوقة".

الصين وخطط طموحة 

وقال خبراء صينيون لصحيفة غلوبال تايمز في أبريل/نيسان، إن الصين تمتلك أيضاً خططا طموحة لبناء محطة طاقة شمسية في الفضاء بمستوى غيغاوات، مما سيجعل المشروع جاهزاً للاستخدام التجاري.

ووقعت وكالة الفضاء الأوروبية في أبريل/نيسان عقوداً لإجراء دراستين لمحطات الطاقة الشمسية الفضائية على نطاق تجاري، مما يؤدي إلى وضوح جدوى جمع الطاقة الشمسية من الفضاء للأرض.

 ويوضح سانجاي فيجيندران، مسؤول وكالة الفضاء الأوروبية، أنه من المتوقع أن تكون الدراسات في أوسع نطاق ممكن من الخيارات، بما في ذلك البحث في جميع الطرق المختلفة لنقل الطاقة بأمان وكفاءة إلى الأرض.

ووفقاً لوكالة الفضاء الأوروبية "يكمل المشروع مصادر الطاقة المتجددة الأرضية بدلاً من التنافس معها، لأن الطاقة الشمسية المعتمدة على الفضاء يمكن أن توفر الطاقة بشكل موثوق على أساس مستمر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، ما يوفر الاستقرار الذي تشتد الحاجة إليه لشبكة الكهرباء مع استمرار حصة مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة لتقليل الاعتماد على حلول التخزين واسعة النطاق".