Voidaanko aurinkoenergiaa tuottaa ensin ulkoavaruudessa ja lähettää sitten takaisin maan pinnalle?
Kun yhteiskunta kasvaa ja kehittyy, myös riippuvuutemme energiasta kasvaa. Koska maapallolla on rajalliset resurssit ja ilmastonmuutoksen uhka, vaihtoehtoisten energialähteiden harkitseminen on tullut yhä tärkeämmäksi. Yksi tällainen lähde on aurinkoenergia, joka on sekä uusiutuvaa että runsasta. Nykyisillä keinoillamme hyödyntää aurinkoenergiaa aurinkopaneelien avulla on kuitenkin rajoituksia. Voisiko ratkaisu energiatarpeisiimme olla avaruudessa?
Ei ole mikään salaisuus, että Maahan saavuttava aurinkoenergian määrä on valtava – itse asiassa vain yhdessä tunnissa aurinko antaa tarpeeksi energiaa maailmalle koko vuoden ajan. Sään ja Maan pyörimisen kaltaisten tekijöiden vuoksi emme kuitenkaan pysty käyttämään tätä energiaa jatkuvasti ja tehokkaasti. Tässä tulee esiin avaruuspohjaisen aurinkovoiman (SBSP) käsite – keräämällä aurinkoenergiaa avaruudessa, sitä olisi mahdollista hyödyntää 24/7 ilman, että sääolosuhteet tai maapallon ilmakehän rajoitukset estäisivät sitä.
SBSP:n idea ei ole uusi. Tieteiskirjailija Isaac Asimov ehdotti sitä ensimmäisen kerran vuonna 1941, ja sen jälkeen tutkijat ja insinöörit ovat tutkineet sitä. SBSP:n perusperiaate on tämä: aurinkopaneeleilla varustettu satelliitti avaruudessa keräisi aurinkoenergiaa ja muuttaisi sen sähköksi, joka sitten säteilisi maan päälle mikroaaltojen tai laserien muodossa. Maan vastaanottoasema muuttaisi sitten nämä säteet käyttökelpoiseksi sähköksi.
SBSP:llä on monia mahdollisia etuja. Ensinnäkin se tarjoaisi lähes rajattoman puhtaan energian lähteen. Se ei myöskään vie maata maapallolla, mikä on yleinen ongelma maassa sijaitsevissa aurinkosähköjärjestelmissä. Lisäksi, koska satelliitti olisi geostationaarisella kiertoradalla (eli se pysyisi samassa paikassa suhteessa Maahan), energia voitaisiin säteillä mihin tahansa paikkaan planeetalla.
SBSP:n käyttöönotossa on kuitenkin varmasti haasteita, jotka on voitettava. Ensimmäinen ja tärkein on siirtokysymys. Satelliitista Maahan lähetettävän energian määrä olisi valtava, eikä tehokasta langatonta voimansiirtoa niin pitkiä matkoja ole vielä saavutettu. Lisäksi ollaan huolissaan mahdollisista terveys- ja ympäristövaikutuksista, joita aiheutuu suurten energiamäärien lähettämisestä maahan.
Toinen merkittävä haaste on hinta. Satelliitin ja siihen liittyvän infrastruktuurin rakentaminen ja laukaisu avaruuteen on kallis yritys ja vaatisi merkittäviä investointeja. Kiinan ensimmäisen avaruudessa sijaitsevan aurinkovoimalan rakentamisen arvioidaan maksavan 300 miljardia yuania (noin 46 miljardia dollaria). Nämä kustannukset todennäköisesti laskevat ajan myötä, kun tekniikka kehittyy, mutta se on silti merkittävä este, joka on voitettava.
Lopuksi satelliitin rakentamiseen ja avaruuteen pääsemiseen liittyy myös teknisiä haasteita. Satelliitti- ja aurinkopaneelien paino ja koko olisivat merkittävät, ja sen laukaiseminen geostationaariselle kiertoradalle vaatisi huomattavan määrän energiaa.
Näistä haasteista huolimatta SBSP:n mahdolliset hyödyt ovat niin merkittäviä, että monet maat ja yritykset jatkavat panostuksia sen kehittämiseen. Kiinan ilmoituksen lisäksi myös Japani on tutkinut SBSP:tä useiden vuosien ajan. Yhdysvalloissa NASA on investoinut SBSP-tutkimukseen, ja myös yksityiset yritykset, kuten Solaren, ovat työskennelleet teknologian kehittämiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka haasteita on varmasti voitettavana, mahdollisuus valjastaa aurinkoenergiaa avaruudessa ja säteillä sitä maan pinnalle sisältää merkittävää potentiaalia energiatarpeiden tyydyttämisessä kestävästi ja tehokkaasti. Vaikka voi kestää vuosia (ellei vuosikymmeniä) ennen kuin näemme täysin toimivan avaruudessa sijaitsevan aurinkovoimalan, jatkuvat investoinnit tutkimukseen ja kehitykseen vievät meidät epäilemättä lähemmäs tätä tavoitetta.