به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ جمع‌آوری انرژی خورشیدی در فضا و انتقال آن به صورت بی‌سیم به زمین از طریق امواج مایکروویو ایده‌ای است که دانشمندان دانشگاه کل‌تک مطرح کرده‌اند و معتقدند که از این طریق می‌توان انرژی خورشیدی را به طور مداوم در هر نقطه‌ای از زمین ارسال و انرژی مورد نیاز آن مکان را تامین کرد.

محققان در این راستا در حال کار روی یک صورت فلکی از فضاپیماهای مدولار هستند که نور خورشید را جمع‌آوری می‌کنند، آن را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند و سپس به صورت بی‌سیم به هر نقطه‌ای از زمین که لازم باشد، ارسال می‌کنند. آنها ادعا می‌کنند که جریان برق را از این طریق می‌توان حتی به مکان‌هایی از زمین ارسال کرد که در حال حاضر به برق قابل اعتماد دسترسی ندارند.

محققان بر این باورند که پروژه مذکور یکی از راهکارهای جاه‌طلبانه برای چالش‌ بزرگ کنونی زمین یعنی ارائه انرژی پاک و مقرون به‌صرفه است.

به گزارش وب‌سایت خبری SciTechDaily، این پروژه را سه دانشمند برتر جهان از جمله هری آتواتر، استاد فیزیک کاربردی و علوم مواد هوارد هیوز، سرجیو پلگرینو، پروفسور هوافضا و مهندسی عمران و دانشمند ارشد آزمایشگاه رانش جت ناسا و همچنین علی حاجی‌میری، استاد، مخترع و کارآفرین حوزه مهندسی برق -که در حال حاضر با کرسی استادی تامس جی. مایرز مهندسی برق در موسسه فناوری کالیفرنیا (کل‌تک) در حال تدریس است- پیش برده‌اند.

از سمت راست: علی حاجی‌میری، هری اتواتر و سرجیو پلگرینو

علی حاجی‌میری لیسانس مهندسی برق خود را از دانشگاه صنعتی شریف و فوق لیسانس و دکتری‌اش را از دانشگاه استنفورد گرفته است. او در آزمایشگاه‌های بل، نیمه‌هادی‌های فیلیپس و سان مایکروسیستمز کار کرده ‌است. در ۲۰۰۲ به همراه دانشجویان سابقش «اکسیم مایکرودیوایسز» را بر اساس اختراع ترانسفورماتر فعال توزیع شده –مورد استفاده در تلفن‌های همراه- بنیان نهاد. او و دانشجویانش در ۲۰۰۴ اولین رادار-روی چیپ جهان را در فناوری سیلیکون نشان دادند. او در ۳۲ سالگی به عنوان یکی از ۳۵ نوآور برتر زیر ۳۵ سال جهان انتخاب شد. او عضو پیوسته آی تریپل ای و برنده جوایز بسیار دیگر است.

بهره‌برداری از انرژی خورشیدی در فضا

فضا توان یا توان خورشیدی فضایی، طرحی است که در آن توان خورشیدی در فضای خارج از جو زمین جمع‌آوری می‌شود و پس از جمع‌آوری توان خورشیدی آن به زمین انتقال می‌شود، این انرژی عمدتا به شکل انرژی الکتریکی در زمین استفاده می‌شود.

تحقیق روی این پروژه از اوایل دهه ۱۹۷۰ آغاز شده و پژوهش‌های متعددی انجام شده تا از جنبه‌های مختلف مورد بررسی قرار گیرد؛ از جمله خورشید و ویژگی‌های آن، نور خورشید، انرژی خورشیدی و زمینه‌هایی که در طراحی و اجرای این طرح طراحان و مجریان این طرح را یاری می‌کند.

طرح فضا توان در مقایسه با طرح‌های دیگر جمع‌آوری انرژی خورشیدی مزایای قابل توجهی دارد. در این طرح پنل‌ها در ماهواره‌های بزرگ در خارج از جو نصب می‌شوند و نور خورشید را جمع‌آوری و به ریز موج تبدیل می‌کنند. این امواج سپس به ایستگاه‌های دریافت روی زمین ارسال می‌شوند. در این ایستگاه‌ها به محض دریافت، یک جریان الکتریکی در خطوط شبکه ایجاد می‌شود.

بهره‌برداری از انرژی خورشیدی در فضا بر پیشرفت‌های چشمگیری در سه حوزه اصلی متکی است:

- گروه تحقیقاتی اتواتر در حال طراحی فتوولتائیک‌های (موادی که نور را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند) فوق سبک با راندمان بالاست که برای شرایط فضایی بهینه شده و با یک سیستم تبدیل و انتقال توان ماژولار یکپارچه سازگار است.

- تیم تحقیقاتی حاجی‌میری در حال توسعه فناوری کم‌هزینه و سبک مورد نیاز برای تبدیل توان جریان مستقیم به توان فرکانس رادیویی (که برای انتقال سیگنال‌های تلفن همراه استفاده می‌شود) و ارسال آن به زمین به عنوان امواج مایکروویو است. حاجی‌میری توضیح می‌دهد که این روند کاملا بی‌خطر است. تشعشعات غیریونیزه در سطح به طور قابل توجهی کمتر از ایستادن زیر نور خورشید مضر است. علاوه بر این، در صورت آسیب یا نقص، سیستم می‌تواند به سرعت خاموش شود.

- گروه پلگرینو در حال اختراع ساختارهای فضایی تاشو، فوق نازک و فوق سبک برای پشتیبانی از فتوولتائیک‌ها و همچنین اجزای مورد نیاز برای تبدیل، انتقال و هدایت توان فرکانس رادیویی به جایی است که مورد نیاز است.

هر واحد این سیستم به اندازه یک کاشی ۱۰ در ۱۰ سانتی‌متر است که حدود 280 گرم وزن دارد. صدها هزار عدد از این کاشی‌ها در سیستمی از ماهواره‌های فرش مانند در کنار هم قرار می‌گیرند و سطحی را به وسعت 9 کیلومتر مربع پدید می‌آورند که قرار است نور خورشید را جمع‌آوری کند.

اتواتر، حاجی‌میری و پلگرینو با اظهار امیدواری در مورد پیشرفت کار خود و پتانسیل انقلابی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا، پیش‌بینی می‌کنند که در دسامبر امسال نمونه‌های اولیه این فناوری به صورت آزمایشی به فضا پرتاب می‌شود.

حاجی‌میری در مورد این پروژه می‌گوید: مفهوم فضا توان در گذشته بحثی کاملا علمی- تخیلی به شمار می‌آمد. اما ترکیبی از پیشرفت‌های حوزه فتوولتائیک در آزمایشگاه اتواتر، حوزه سازه‌ها در آزمایشگاه پلگرینو و حوزه انتقال انرژی بی‌سیم در آزمایشگاه من باعث شد که این مفهوم از قلمرو علمی- تخیلی وارد قلمرو واقعیت شود. ما متوجه شدیم که اکنون می‌توانیم انرژی خورشیدی فضایی را به گونه‌ای دنبال کنیم که هم کاربردی و هم اقتصادی باشد.