V prekvapivom zvrate udalostí sa solárna energia objavuje ako konkurencieschopná alternatíva k jadrovej energii pre budúce ľudské sídla na Marse. Nedávna štúdia vykonaná výskumníkmi na Kalifornskej univerzite v Berkeley odhaľuje, že pokroky v technológii solárnych článkov urobili z fotovoltiky životaschopnú možnosť, ktorá vyvolala nové možnosti trvalo udržateľných energetických riešení na červenej planéte. Ako môže fungovať fotovoltika na Marse?
Sila účinnosti
Kľúč k novoobjavenému potenciálu solárnej energie spočíva v pozoruhodných zlepšeniach fotovoltickej účinnosti, ktoré umožňujú premenu slnečného svetla na elektrickú energiu na bezprecedentnej úrovni. Tento prielom má potenciál spôsobiť revolúciu vo výrobe energie na Marse a posunúť tak dlhotrvajúcu diskusiu o uskutočniteľnosti jadrovej energie.
Fotovoltika vs. jadrová energia
Tím z UC Berkeley vykonal komplexnú analýzu porovnávajúcu solárne a jadrové technológie pre šesťčlennú rozšírenú misiu na Mars. Ich zistenia naznačujú, že na sídliskách pokrývajúcich takmer polovicu povrchu Marsu je solárna energia porovnateľná alebo dokonca lepšia ako jadrová energia, berúc do úvahy hmotnosť a účinnosť solárnych panelov. Táto výhoda platí za predpokladu, že sa denná energia využíva na výrobu plynného vodíka pre nočné palivové články alebo palivové články poháňané piesočnou búrkou.
Využitie vodíka na energiu
Výskumníci zdôrazňujú, že spojenie výroby fotovoltickej energie so špecifickými konfiguráciami skladovania energie zahŕňajúcimi molekulárny vodík prevyšuje reaktory jadrovej fúzie na viac ako 50 % povrchu planéty. Tento prístup, najmä okolo rovníkového pásma, demonštruje potenciál pre udržateľné energetické riešenia prostredníctvom solárnej energie.
Elektrolýza: The Game-Changer
Po začlenení elektrolýzy (použitím elektriny na štiepenie vody na vodík a kyslík) sa fotovoltická energia javí ako nákladovo efektívnejšia možnosť na kilogram ako jadrová energia pre takmer polovicu povrchu Marsu. Tento vývoj spochybňuje predchádzajúci predpoklad, že jadrová energia bola primárnym riešením kvôli vzdialenosti Marsu od Slnka a problémom s atmosférickým prachom.
Vplyv inovácie solárnych článkov
Transformácia vo fotovoltickej technológii solárnych článkov za posledné dve desaťročia bola nápomocná pri tejto zmene paradigmy. Ľahké, flexibilné solárne panely sa ukázali ako zásadná zmena, ktorá výrazne znižuje ich hmotnosť a robí ich konkurencieschopnými s jadrovou energiou.
Optimálne slnečné zóny na Marse
Štúdia uvádza, že solárna technológia (fotovoltika) vyniká bližšie k rovníku, zatiaľ čo jadrová energia je výhodnejšia bližšie k pólom. Miesta pristátia, ako sú krátery Jezero a Gale, kde pristáli rovery Mars Perseverance a Curiosity, spadajú do zemepisných šírok uprednostňujúcich solárnu technológiu.
Riešenie výziev prachovej búrky
Hoci prachové búrky zostávajú problémom, štúdia poskytuje pohľad na dostupnosť energie za priemerných klimatických podmienok na Marse. V budúcnosti je možné túto metodiku prispôsobiť tak, aby zohľadňovala rôzne prachové podmienky, čo ponúka sľubný výhľad pre energetickú udržateľnosť.
Synergie s pozemskými solárnymi aplikáciami
Inovatívny proces pestovania zariadení solárnych článkov na elementárnych polovodičových materiáloch predstavuje príležitosti na zníženie nákladov nielen pre aplikácie na Marse, ale aj pre Zem. Tento pokrok má potenciál spôsobiť revolúciu vo výrobe solárnej energie a pripraviť pôdu pre udržateľnejšiu energetickú budúcnosť na našej planéte aj mimo nej.
Zdroj:
Solar Photovoltaics Could Fuel Human-Rated Mars Settlements, Says Study (forbes.com)