Kann weltraumgestützte Solarenergie zur Lösung der Energieprobleme Wirklichkeit werden?

Laut Science and Technology Daily hat die Europäische Weltraumorganisation vor Kurzem die Konzeptkarte eines Künstlers zum Thema „Weltraumgestützte Solarenergie“ veröffentlicht. Auf dem Bild wird Energie, die von einem riesigen, im Weltraum schwebenden Solarkraftwerk erzeugt wird, zur Erde gestrahlt.

Vor Jahrzehnten schlug der amerikanische Luft- und Raumfahrtingenieur Peter Glaser einen Plan vor, Photovoltaikkraftwerke in die Umlaufbahn von Solarsatellitenkonstellationen zu bringen. Sein Plan bestand darin, eine riesige Solaranlage zu bauen, um große Mengen Sonnenlicht einzufangen, mit Hilfe der photoelektrischen Umwandlung Elektrizität zu erzeugen und die erzeugte Elektrizität dann in Form von Mikrowellen zur Erde zu übertragen, wo sie gleichgerichtet und wieder in Elektrizität umgewandelt werden sollte, die in das nationale Stromversorgungsnetz eingespeist werden könnte.

Kürzlich wurde berichtet, dass der erste Prototyp des weltraumgestützten Solarsatelliten von Airbus erfolgreich getestet wurde. Airbus hat eine Photovoltaik-Übertragungstechnologie vorgeführt, mit der Solarenergie aus dem Weltraum übertragen werden kann. Wie dieses neue Technologiekonzept funktioniert, hat Airbus nun in seiner Innovationsfabrik X-Works demonstriert.

Das Herzstück des Weltraum-Solarkraftwerks ist die Anlage zur Solarstromerzeugung. Zu den Solarzellen zählen derzeit Halbleitersolarzellen und photochemische Zellen, die sich in der Forschung befinden. Halbleiter-Solarzellen können weiter in vier Typen unterteilt werden: Silizium-Solarzellen, Mehrkomponenten-Dünnschicht-Solarzellen, Solarzellen mit mehrschichtig modifizierten Polymerelektroden und Nanokristall-Solarzellen.

Viele Länder erforschen derzeit Technologien zur Erzeugung von Solarstrom aus dem Weltraum. Das Team des „Qian Xuesen Space Technology Laboratory“ der Fünften Akademie Chinas hat spezielle Forschungen zu Solarkraftwerken durchgeführt und befindet sich in der Forschungs- und Testphase. Im März 2012 schlug die Chinesische Akademie der Wissenschaften in ihrem „Forschungsbericht zur Technologieentwicklungsprognose und zu Gegenmaßnahmen bei Weltraum-Solarkraftwerken“ eine „Vier-Stufen-Strategie“ vor. Sie geht davon aus, dass China in der Lage sein könnte, das erste kommerzielle Weltraum-Solarkraftwerkssystem zu entwickeln und den kommerziellen Betrieb von Weltraum-Solarkraftwerken zwischen 2030 und 2050 zu realisieren.

Einige Wissenschaftler sind jedoch der Ansicht, dass die Nutzung weltraumgestützter Solarenergie derzeit mit Problemen wie hohen Stromerzeugungskosten, möglicher Umweltverschmutzung und der Unfähigkeit, die Sicherheit zu gewährleisten, konfrontiert ist. Wenn diese Probleme und Schwierigkeiten mit der Entwicklung der Luft- und Raumfahrttechnologie richtig bewältigt werden können, ist es möglicherweise in Zukunft möglich, Solarkraftwerke im Weltraum zu bauen. (Xu Mingyang)