चीनचे पहिले अवकाश सौरऊर्जा प्रयोग कक्षीय ऊर्जा बीमिंगला वास्तवाच्या अधिक जवळ नेत आहेत

अवकाशाधारित सौरऊर्जेकडे दीर्घकाळ भविष्यकालीन कल्पना म्हणून पाहिले गेले आहे. चीन आता त्याचे काही भाग तपासत आहे.

Xidian University मधील एका संशोधन पथकाने चीनच्या Sun Chasing प्रकल्पाअंतर्गत प्रारंभिक प्रयोग सुरू केले आहेत. हा उपक्रम मोठ्या प्रमाणावर अवकाशाधारित सौरऊर्जा प्रणाली विकसित करण्याच्या उद्देशाने आहे, ज्या कक्षेत ऊर्जा गोळा करून ती वायरलेस पद्धतीने पृथ्वीवर किंवा अवकाशयानांकडे पाठवू शकतील.

दीर्घकालीन संकल्पना सांगायला सोपी, पण अंमलात आणायला अवघड आहे: अवकाशात अखंड सौरऊर्जा पकडणे, जिथे रात्र नाही, हवामान नाही, आणि वातावरणीय फिल्टरिंगही नाही, आणि मग ती ऊर्जा जिथे आवश्यक आहे तिथे पोहोचवणे. ताज्या घडामोडीचे महत्त्व असे की चीन आता समस्येच्या प्रसारण बाजूवर प्राथमिक प्रायोगिक प्रगती जाहीर करत आहे.

मूळ माहितीप्रमाणे, पथकाने स्थिर लक्ष्यावर 100 मीटरहून अधिक आणि हालणाऱ्या लक्ष्यावर 30 मीटरहून अधिक अंतरावर वायरलेस वीज प्रसारणाचे प्रात्यक्षिक दिले. या प्रकल्पाने 1,180 वॉटपर्यंत ऊर्जा पोहोचवणाऱ्या मायक्रोवेव्ह बीमिंग प्रयोगांचीही नोंद केली, आणि त्यात आशादायक कार्यक्षमता आकडे होते.

ही संकल्पना महत्त्वाची का आहे

अवकाश सौरऊर्जेने अनेक दशकांपासून लक्ष वेधून घेतले आहे, कारण ते ढग, दिवस-रात्र चक्र, किंवा ऋतू यांच्या मर्यादा न पाळता अखंड नवीकरणीय वीज निर्माण करण्याचा सैद्धांतिक मार्ग देते. तत्त्वतः, कक्षीय प्रणाली जमिनीवरील केंद्रांना ऊर्जा पाठवू शकतात किंवा थेट अवकाशातील अवकाशयानांना आणि दूरस्थ कार्यांना मदत करू शकतात.

यामुळे ही कल्पना केवळ भूमीवरील स्वच्छ ऊर्जा उद्दिष्टांसाठीच नव्हे, तर कक्षेतल्या धोरणात्मक आणि लॉजिस्टिक वापरांसाठीही आकर्षक ठरते. कार्यक्षम अवकाश ऊर्जा वास्तुकला भविष्यात उपग्रह, चंद्रावरील पायाभूत सुविधा, किंवा इतर दीर्घकालीन मोहिमांना केवळ ऑनबोर्ड निर्मिती आणि साठवणीवर अवलंबून न राहता आधार देऊ शकते.

आव्हान असे आहे की प्रत्येक टप्पा कठीण आहे: मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जा गोळा करणे, ती कार्यक्षमतेने रूपांतरित करणे, अंतरावर अचूकपणे प्रसारित करणे, आणि सुरक्षितपणे प्राप्त करणे.

चीन काय दाखविल्याचे सांगत आहे

Sun Chasing प्रकल्प अद्याप प्रारंभिक प्रयोगात्मक टप्प्यात आहे, पण नोंदवलेल्या चाचण्या सूचित करतात की काम संकल्पनात्मक अभ्यासाच्या पुढे जात आहे. स्थिर लक्ष्यावर 100 मीटरहून अधिक अंतरावर वायरलेस हस्तांतरण दाखवते की पथक अर्थपूर्ण प्रयोगशाळा किंवा क्षेत्रीय पातळीवर नियंत्रित बीमिंग प्रणाली तयार आणि पडताळून पाहत आहे.

हालणाऱ्या लक्ष्याचा निकालही महत्त्वाचा आहे. प्रत्यक्ष जगातील ऊर्जा बीमिंग म्हणजे केवळ स्थिर रिसिव्हरकडे दृश्यरेषेतील प्रसारण नाही. स्थान बदलणाऱ्या रिसिव्हरपर्यंत पोहोचणे आणि ती ऊर्जा टिकवणे हे अधिक कठीण आव्हान आहे, विशेषतः भविष्यातील वापरांमध्ये अवकाशयान किंवा गतिमान प्राप्ती मंचांचा समावेश असेल तर.

नोंदवलेला 1,180-वॉट वितरण आकडा जाळा-स्तरीय क्षमता सूचित करत नाही, पण संशोधक केवळ कमी-ऊर्जा प्रात्यक्षिकेच करत नाहीत, तर व्यावहारिक शक्ती पातळीवर काम करत आहेत, हे त्यातून दिसते.

मायक्रोवेव्ह पॉवर बीमिंग मध्यवर्ती आहे

मूळ मजकूरात विशेषतः कार्यक्षम मायक्रोवेव्ह बीमिंगचा उल्लेख आहे. अवकाश सौरऊर्जेसाठी ही पारंपरिक प्रस्तावित पद्धतींपैकी एक आहे, कारण योग्य अँटेना प्रणालींसह मायक्रोवेव्ह लांब अंतरावर नियंत्रित करून प्राप्त करता येतात. पूर्ण कक्षीय वास्तुकलेत, सौरऊर्जा कदाचित प्रेषणयोग्य स्वरूपात रूपांतरित केली जाईल आणि मग काळजीपूर्वक नियंत्रित बीमद्वारे प्राप्ती केंद्रांकडे पाठवली जाईल.

प्रत्येक टप्प्यावर कार्यक्षमता महत्त्वाची असते. रूपांतरण, प्रसारण, किंवा ग्रहण प्रक्रियेत जास्त ऊर्जा गमावणारी प्रणाली लगेचच अव्यवहार्य ठरते, विशेषतः प्रक्षेपण खर्च आणि कक्षीय पायाभूत सुविधा जोडल्या गेल्यावर. म्हणूनच लहान प्रमाणातील प्रायोगिक प्रगतीदेखील महत्त्वाची ठरते. ती संकल्पना दृष्टीवादी रेखाटनांमधून अभियांत्रिकी वास्तवाकडे जाऊ शकते का, हे ठरवण्यास मदत करते.

जागतिक ऊर्जा आणि अवकाश क्षेत्रासाठी याचा अर्थ काय

चीनची नोंदवलेली प्रगती म्हणजे अवकाश सौरऊर्जा तातडीने व्यावसायिक ऊर्जा स्रोत म्हणून येणार आहे, असे नाही. पण किमान एक प्रमुख राष्ट्रीय प्रयत्न सक्षम करणाऱ्या तंत्रज्ञानांकडे पुरेशी गंभीरतेने पाहून त्यांची निर्मिती आणि चाचणी करत आहे, हे यावरून स्पष्ट होते.

याचे परिणाम नवीकरणीय ऊर्जेपलीकडेही आहेत. अवकाशाधारित सौरऊर्जा ही ऊर्जा सुरक्षा, प्रक्षेपण क्षमता, वायरलेस पॉवर ट्रान्सफर, अवकाश प्रणाली अभियांत्रिकी, आणि धोरणात्मक स्वायत्तता यांच्या संगमावर आहे. या क्षेत्रात आघाडी घेणारा देश पृथ्वीवर आणि कक्षेत दोन्हीकडे भविष्यातील ऊर्जा वास्तुकलेवर प्रभाव टाकू शकतो.

हे अधिक व्यापक प्रवाहाशीही जुळते, ज्यात दीर्घकालीन ऊर्जा तंत्रज्ञान हे केवळ शैक्षणिक तर्कवितर्क न राहता राष्ट्रीय औद्योगिक धोरणाशी अधिकाधिक जोडले जात आहे.

अडथळे अजूनही प्रचंड आहेत

यशस्वी प्रारंभिक प्रात्यक्षिकांनंतरही, 100 मीटरच्या चाचणीपासून कक्षीय ऊर्जा केंद्रापर्यंतचा मार्ग खूपच मोठा आहे. मोठ्या प्रमाणावरील प्रणालींसाठी हलक्या पण टिकाऊ अवकाश संरचना, अत्यंत कार्यक्षम सौर संकलन, अचूक बीम नियंत्रण, सुरक्षित प्रसारण प्रोटोकॉल, आणि तैनाती व देखभालीत मोठ्या प्रगतीची गरज असेल.

धोरण आणि सार्वजनिक स्वीकारार्हतेचे प्रश्नही आहेत. लांब अंतरावर मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा बीम करण्यासाठी तयार केलेल्या कोणत्याही तंत्रज्ञानावर सुरक्षितता, नियमन, आणि दुहेरी-उपयोग चिंतांबाबत काटेकोर तपासणी होईल. कल्पित प्रमाणातील कक्षीय पायाभूत सुविधांसाठीही मोठी गुंतवणूक आणि सातत्यपूर्ण राजकीय बांधिलकी लागेल.

म्हणजेच, सर्वात कठीण भाग अजून पुढे आहेत. पण प्रारंभीच्या तांत्रिक मैलाचे दगड महत्त्वाचे असतात, कारण ते केवळ आकांक्षा आणि मोजता येण्याजोगी प्रगती यांच्यात फरक करतात.

पुन्हा लक्ष ठेवण्यासारखे क्षेत्र

वर्षानुवर्षे, अवकाश सौरऊर्जा दृष्टीवंत अभियांत्रिकी आणि विज्ञानकथात्मक वक्तृत्व यांच्या दरम्यानच्या अस्पष्ट जागेत होती. ही संकल्पना कधीच नाहीशी झाली नाही, पण गंभीर मूल्यमापन भाग पाडेल अशी व्यावहारिक चाचणी अनेकदा अपुरी होती.

चीनच्या Sun Chasing प्रयोगांवरून तो टप्पा बदलू शकतो असे दिसते. स्थिर आणि हालणाऱ्या लक्ष्यांपर्यंत वायरलेस पॉवर ट्रान्सफर, तसेच शेकडो वॉट ते किलोवॉट-श्रेणीतील बीमिंग कामगिरीची नोंद, या क्षेत्राला नव्याने ठोसपणा देते.

योग्य अर्थ असा नाही की कक्षीय सौर केंद्रे अचानक समोर आली आहेत. अर्थ असा की जगातील सर्वात मोठ्या अवकाश आणि ऊर्जा घटकांपैकी एक आता असे प्रायोगिक परिणाम देत आहे जे अधिक जवळून लक्ष देण्यास पात्र आहेत.

जर अवकाश सौरऊर्जा कधी मोठ्या प्रमाणावर प्रत्यक्षात आली, तर ती याच प्रकारच्या टप्प्याटप्प्याच्या अभियांत्रिकीमधूनच उदयास येईल: आधी बीम, मग नियंत्रण, मग कार्यक्षमता, मग मोठी प्रणाली. चीन सार्वजनिकरीत्या ही पहिली पावले उचलताना दिसत आहे.

हा लेख PV Magazine च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.