De Britse regering heeft de verschillende opties in kaart gebracht om tegen 2050 koolstofneutraliteit te bereiken. Een van de realistisch geachte plannen is om een reusachtig zonnestation in een baan om de aarde te brengen en de energie vervolgens via radiogolven terug te voeren. Een goed idee, althans op papier, maar één waarvoor in de praktijk veel obstakels lijken te bestaan.
Zonne-energie opvangen in de ruimte en deze vervolgens terugbrengen naar de aarde om elektriciteit te produceren klinkt als science fiction, maar het is – technisch – mogelijk. Recente technologische ontwikkelingen hebben het plan realiseerbaar gemaakt.
Concreet gaat het om een satelliet die is uitgerust met zonnepanelen, die de opgevangen energie vervolgens met behulp van hoogfrequente radiogolven terug naar de aarde zendt. Een antenne op de grond, een zogeheten gelijkrichterantenne, zou die radiogolven dan omzetten in de elektriciteit die uiteindelijk aan het elektriciteitsnet zou worden toegevoerd.
Zonne-energie voor het Verenigd Koninkrijk
Het idee is niet nieuw. Zo kan het al een tijdje rekenen op de belangstelling van het Amerikaanse leger, dat het ziet als een manier om zijn afgelegen bases energieonafhankelijk te maken. Bovendien zou het opvangen van zonne-energie uit de ruimte het mogelijk maken zich te bevrijden van de dag/nacht-cyclus en de grillen van het weer, wat een constante elektriciteitsproductie zou opleveren.
De Britse regering heeft onlangs haar Net Zero Innovation Portfolio herzien, een lijst van potentiële oplossingen voor het netelige energie- en klimaatprobleem die Groot-Brittannië in staat zouden stellen tegen 2050 de belofte van koolstofneutraliteit te brengen. Een van de veelbelovende manieren om dichter bij dat doel te komen is een ruimtestation op zonne-energie in een baan om de aarde te brengen.
2.000 ton en 1,7 km in diameter
De satelliet zou een diameter van 1,7 km hebben en ongeveer 2.000 ton wegen. De grondantenne zou veel ruimte in beslag nemen – ongeveer 6,7 km bij 13 km, volgens Space News. Gezien de snelheid waarmee bouwgrond in het VK wordt opgebruikt, is het waarschijnlijker dat het toestel op zee wordt geplaatst.
En het moet nog steeds daarheen worden gestuurd, wat geen sinecure is en veel lanceerpogingen zou vergen – terwijl de huidige draagraketten waarmee satellieten in een baan om de aarde kunnen worden gebracht meestal slechts voor één lancering zijn gebouwd.
Ook de kosten zullen waarschijnlijk zeer hoog zijn, vooral omdat de zonnestraling de panelen snel zal aantasten en deze regelmatig moeten worden onderhouden en vervangen.
En dat allemaal voor… 2 gigawatt
Maar het lijkt erop dat wetgevers aan de andere kant van het Kanaal bereid zijn om de kans te wagen. De eerste raming van de kostprijs van het programma: 17 miljard pond, of 20 miljard en 249 miljoen euro. En toch zijn dit slechts tests op kleine schaal, vooral omdat de technologie nog niet volledig is ontwikkeld.
Het overbrengen van energie over grote afstanden – in dit geval van een zonnesatelliet in de ruimte naar de aarde – is erg moeilijk. Met de huidige technologie zou slechts een klein deel van de opgevangen zonne-energie de aarde bereiken. Deze satelliet zou het VK 2 gigawatt (GW) aan elektriciteit leveren. Hoewel dit een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit is, is het slechts een kleine bijdrage aan de huidige opwekkingscapaciteit van het VK van ongeveer 76 GW.
Gezien de extreem hoge aanloopkosten en het trage rendement van de investeringen, zou het project aanzienlijke overheidsmiddelen en investeringen van particuliere ondernemingen vergen. Maar naarmate de technologie voortschrijdt, zullen de kosten van lancering en fabricage in de ruimte gestaag dalen. Tenminste, dat hopen de voorstanders van dit soort projecten.
Overigens broeden niet alleen de Britten op zo’n plan: China werkt ook aan dergelijke zonne-energiecentrales en hoopt er tegen 2035 een in een baan om de aarde te hebben.
(lb/ns)