البنتاغون يدعم خطة طموحة لنقل الطاقة الشمسية من الفضاء

حققت فكرة الطاقة الشمسية المدارية نصراً جديداً على الساحة الأمريكية. وقّعت وزارة الدفاع الأمريكية عقداً مع شركة الطاقة الشمسية Overview Energy لـ"تصميم وبناء واختبار جهاز منارة يتيح لنظام الطاقة الشمسية المدارية توجيه الطاقة بدقة من المدار إلى صفائف الاستقبال الشمسية على الأرض"، بحسب تقرير حديث من منصة Interesting Engineering.

تقوم الفكرة على إطلاق ألواح شمسية في مدار الأرض، تجمع أشعة الشمس مباشرة من مصدرها، ثم ترسلها نحو الأرض عبر شعاع ليزر قوي أو موجات ميكروويف، حسب التكنولوجيا المستخدمة.

يحمل نقل الألواح الشمسية إلى الفضاء الخارجي فوائد جمة. الأهم أنه، بخلاف الأنظمة الأرضية، لن تغيب الشمس أبداً عن هذه الألواح، مما يتيح لها توليد الطاقة النظيفة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. وهذا يحل مشكلة عملاقة تواجه قطاع الطاقة النظيفة، الذي يشهد حالات متزايدة من هدر الطاقة وحتى أسعار سالبة للكهرباء، لأن ساعات الإنتاج الأقصى لا تتطابق مع ساعات الطلب الأقصى، وقدرات التخزين تخلفت كثيراً عن الطاقة الإنتاجية.

لكن عدم الاستقرار ليس المشكلة الوحيدة التي يواجهها قطاع الطاقة الشمسية التقليدي والتي يمكن للطاقة الشمسية المدارية تجاوزها بالكامل. مزارع الطاقة الشمسية على نطاق صناعي تستهلك مساحات شاسعة من الأرض، وبالتالي تواجه تحديات قانونية متنامية للحصول على قطع أرض مناسبة للتطوير. قد تحتل مزرعة شمسية واحدة على نطاق واسع آلاف الأفدنة. وفقاً لتقرير رؤى من عام 2022 من شركة الاستشارات الإستراتيجية McKinsey & Company، تتطلب مزارع الطاقة الشمسية على مستوى الشبكات عشرة أضعاف المساحة لكل وحدة طاقة مقارنة بمحطات الوقود الأحفوري على الأقل، وذلك حتى بعد احتساب الأراضي المستخدمة في إنتاج ونقل الوقود الأحفوري. نقل هذه الألواح إلى الفضاء هو أحد الحلول لهذه المشكلة.

علاوة على ذلك، ستتمتع الطاقة من الألواح الشمسية المدارية بصفة الاستجابة والتوزيع المرن. بما أن أقمار الطاقة الشمسية يمكنها مراقبة مناطق شاسعة من الكرة الأرضية، فإنها تستطيع توجيه الطاقة حينما وأينما تكون الحاجة أكبر، بدرجة دقة عالية جداً. كل هذه العوامل جعلت التكنولوجيا جاذبة للغاية بالنسبة للبنتاغون، الذي يريد استخدام الطاقة الشمسية المدارية لتزويد القواعد العسكرية النائية بالكهرباء. سيكون العرض التوضيحي الأول للتكنولوجيا في 2028، مع بدء نشر كوكبة الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة للأرض في 2030.

قال دارك فيليبي، المدير المشارك لـ Overview Energy، في تصريح نقلته منصة Interesting Engineering: "الربط بين الفضاء والأرض هو العنصر الأكثر أهمية في الطاقة الشمسية الفضائية، خاصة بالنسبة للعسكريين الذين يعتمدون على الطاقة في مواقع محددة بدقة".

الجيش الأمريكي ليس المستثمر الوحيد الذي وقّع عقداً ضخماً مع Overview Energy. وقّعت شركة التكنولوجيا الناشئة، التي لم تتجاوز أربع سنوات من تأسيسها، اتفاقية مع ميتا، الشركة العملاقة خلف فيسبوك وإنستاغرام وغيرهما، في وقت سابق من هذا العام. تعهدت فيها بتوفير طاقة شمسية فضائية تبلغ قوتها حتى 1 جيجاوات للعملاق التكنولوجي، وهي قوة مكافئة لمخرجات مفاعل نووي واحد.

لكن كلا العقدين يستندان إلى تكنولوجيا في مراحلها الأولى، ولم تُختبر النظام الكامل من الفضاء إلى الأرض بعد من المدار. مع ذلك، يثق قادة Overview بأن رهانهم الكبير سيعود عليهم بأرباح طائلة. قال فيليبي في حوار حديث مع صحيفة واشنطن بوست: "نحن نؤمن حقاً بأننا قادرون على توفير طاقة على نطاق المرافق باستخدام هذه التكنولوجيا".

لكن ليس الجميع متفائلاً بهذه الدرجة. قال أموري لوفنز، الفيزيائي بجامعة ستانفورد والمؤسس المشارك لمركز الأبحاث الفكري RMI المتخصص بالطاقة، في حديث مع واشنطن بوست: "قد تعمل التكنولوجيا، لكن لدي شكوك جادة حول جدواها الاقتصادية". أشار لوفنز إلى وجود خيارات بديلة أخرى عديدة للطاقة النظيفة الوفيرة والموثوقة والعاملة على مدار الساعة، مثل الطاقة النووية والحرارية الأرضية، والتي يمكنها توليد الكهرباء برسوم أقل بكثير ومع تكنولوجيات أثبتت جدواها وراسخة.