Літак, що генерує енергію в польоті: як США випробовують лазерну передачу потужності в небі

Світова енергетика переживає масштабні зміни в останні роки. Розвиток вітрових турбін та відновлення інтересу до ядерної енергетики в США стали частиною цієї трансформації. Однак, одним із найбільш складних викликів залишається ефективна передача електроенергії на великі відстані між різними точками. Недавній експериментальний політ над Пенсільванією продемонстрував можливість безпосередньої передачі електроенергії з повітря. Під час випробування енергія передавалася у вигляді невидимого променя на сонячні панелі, що знаходяться на землі, що підтвердило потенціал цієї нової технології для енергетичної галузі.

Проблема енергетичної залежності від викопних джерел, таких як нафта та газ, залишається актуальною для багатьох країн. Останні військові конфлікти на Близькому Сході призвели до різкого зростання світових цін на нафту, що ще більше стимулювало інтерес до відновлюваних джерел енергії. Сектор сонячної енергетики продовжує демонструвати стрімке зростання: для досягнення виробництва 1 теравата електричної потужності знадобилися десятиліття, але цей рівень був досягнутий вже у 2022 році. І всього через два роки загальне виробництво сонячної енергії подвоїлося, досягнувши 2 терават.

Паралельно з цим, удосконалюються технології сонячних панелей. Останні перовськітно-кремнієві модулі мають значно вищу ефективність, здатні генерувати майже на 60% більше енергії порівняно з попередніми поколіннями обладнання. Енергетичний сектор має величезний вплив на глобальну економіку, оскільки мільйони людей працюють у цій галузі, створюючи енергію та постачаючи її споживачам. Чиста енергетика поступово стає ключовим напрямом розвитку світової економіки. За оцінками, відновлювані джерела енергії створюють в п'ять разів більше робочих місць, ніж індустрія викопного палива. Кількість працівників у цьому секторі досягла близько 30 мільйонів осіб усього кілька років тому.

Сучасні технології також дозволяють передавати енергію на великі відстані з мінімальними втратами. Це дає можливість створення нових систем енергопостачання, що базуються на сонячній генерації. Важливим кроком стала ініціатива стартапу Overview Energy, що провів тестовий політ комерційного літака Cessna над штатом Пенсільванія. Літак був оснащений лазерною системою, яка передавала сонячну енергію на спеціальний приймач, розташований на землі. Це перший випадок, коли рухоме джерело енергії передавало її у вигляді променя на звичайні сонячні панелі.

Тестова система використовувала промінь із безпечною для зору щільністю потужності. Результати випробування підтвердили, що цей метод здатен ефективно передавати великі обсяги енергії до наземних сонячних панелей. Після успішних тестів компанія має намір провести подібні випробування на низькій навколоземній орбіті. Розвиток космічної сонячної енергетики розглядається як один з можливих шляхів зменшення впливу енергетики на навколишнє середовище. У космосі рівень сонячного випромінювання значно вищий, що дозволяє отримати більшу кількість енергії.

Інші дослідження підтверджують можливість передачі енергії з космосу. Наприклад, проект Каліфорнійського технологічного інституту продемонстрував технологію передачі енергії за допомогою мікрохвиль. Система, яку тестує Overview Energy, використовує оптичний лазер для передачі енергії на наземні сонячні панелі. На даний момент ця технологія працює з променем низької щільності потужності, що забезпечує безпеку під час передачі енергії. Для повноцінного впровадження технології необхідно модернізувати систему, збільшивши щільність енергії в промені, а також розробити додаткові протоколи безпеки.

Компанія прогнозує, що до 2030 року ця технологія буде здатна передавати мегавати енергії, а в майбутньому, у межах цього десятиліття, може досягти рівня гігават. Це відкриває нові можливості для впровадження сонячної енергетики на глобальному рівні, де нові методи передачі енергії дозволять ефективно використовувати сонячні ресурси для задоволення потреб в електричній енергії.