Mesec – alternativni izvor energije

Marko Filijović

Energetski potencijali Meseca, poput helijuma – 3 i mogućnosti proizvodnje lunarne solarne energije, koja bi se slala na Zemlju, mogli bi rešiti problem „energetske gladi“ na planeti

U uslovima u kojima svetom vlada „energetska glad“ mnoge države odlučuju se da pored potrage za primarnim energentima – naftom i gasom – svoje aktivnosti usmere i na pronalaženje alternativnih izvora energije. Osim istraživanja potencijala solarne energije, potencijala vetra, hidro-potencijala i drugih izvora u poslednje vreme indikativne su i aktivnosti koje pojedine države usmeravaju ka astroprostoru, odnosno ka astroresursima. U tom smislu, potencijal zemljinog prirodnog satelita takođe nije prošao nezapaženo.

Iako je Mesec „osvojen“ još pre pola veka njegov potencijal do skoro nije bio u potpunosti percipiran. Naime, sa razvojem tehnologije, posebno svemirske tehnologije, uzimajući u obzir povećanje energetskih apetita na Zemlji, sve više pažnje posvećuje se eksploraciji energetskih resursa astroprostora i posebno Zemljinog jedinog prirodnog satelita. Nedavno je otkriveno da Mesec poseduje ogroman potencijal, pod uslovom da se nastavi sa razvojem alternativnih tehnologija u energetskom sektoru.

Helijum - 3 umesto nuklearki

Među najznačajnijima, u tom smislu, izdvajaju se potencijali helijuma – 3 i lunarne solarne energije.

Helijum – 3 predstavlja izotop helijuma i o njemu se govori u kontekstu nuklearne fuzije. Suprotno od nuklearne fisije, koja deli nukleus atoma na pola, nuklearna fuzija kombinuje nukleuse da bi se proizvela energija. Kako je nuklearna fuzija već testirana sa izotopima hidrogena – deterijumom i tritijumom, pokazalo se da je u sklopu ovog procesa „oslobođena“ velika količina energije u vidu radioaktivnih neutrona. To se, kako navodi Dženifer Horton (Jenifer Horton), pokazalo kao veoma nebezbedno. Sa druge strane, helijum – 3 je potpuno bezbedan. Ne emituje nikakvo zagađenje i „ne ostavlja“ radioaktivni otpad iza sebe, tako da ne predstavlja opasnost po okolinu. [1]

Kao izotop helijuma, helijum – 3 se sastoji od dva protona i samo jednog neutrona. Kada se zagreje do visokih temperatura i kombinuje sa deterijumom, reakcija oslobađa neverovatne količine energije. Samo 1 kg helijuma – 3 kombinovan sa 0.67 kg deterijuma proizvodi 19 megavat-godina (megawatt-years) energije. To bi značilo da 25 tona ovog materijala može poslužiti kao energija za čitave SAD za jednu celu godinu.

helijum - 3
Proces nulearne fuzije sa Helijumom - 3
Izvor: Horton Jennifer, Can we harness energy from outer space?, preuzeto sa: http://science.howstuffworks.com/environmental/green-science/energy-from-space.htm 05/01/2012

Na Zemlji ovog izotopa nema ali, eksperti tvrde da Mesec obiluje njime. Procenjuje se da Zemljin prirodni satelit sadrži više od milion tona ovog elementa. Energija koja se može proizvesti iz ove količine je deset puta veća od enerije koja se može proizvesti iz ukupnih fosilnih goriva na Zemlji. Analizirajući situaciju sa finansijskog aspekta, jedna tona helijuma – 3 koštala bi oko 4 milijarde US$ (računajući u odnosu na naftu).

Problemi koji za sada prate ovaj koncept odnose se na praktične nedostatke po pitanju ekstrakcije helijuma i podešavanja fuzionog procesa. Postojeći fuzioni reaktori tek treba da dostignu održive visoke tepmerature potrebne za proizvodnju električne energije, a ekstrakcija helijuma – 3 iz lunarne površine zahteva mnogo rafinisanja zbog toga što se on pojavljuje u jako malim koncentracijama u zemljištu. [2] Međutim, sudeći po sve intenzivnijim istraživanjima koja se sprovode u svemiru, te narastajućoj energetskoj gladi na Zemlji, veoma je izvesno da će se ispitivanja ne samo nastaviti, već i intenzivirati u predstojećem periodu.

Sa druge strane, pojedini koncepti već poseduju tehničko-tehološke preduslove za implementaciju i prikazuju se kao veoma isplativi. Jedan od takvih koncepata jeste projekat lunarne solarne energije. 

Lunarna solarna energija

„Prikupljanje“ solrne energije u svemiru nije nova ideja. O njoj je još 1968. godine govorio dr Piter Glejzer (Peter Glaser). On je smatrao da razvoj svemirske solarne tehnologije može doprineti realizaciji neiscrpnog i bezbednog lanca snabdevanja energijom i artikulisati se kao logičnije rešenje aktuelnih i anticipiranih energetskih problema, nego što bi to bio razvoj tehnologija baziranih na etanolu ili nuklearnoj energiji.[3] Istraživanja i projekti koji su nakon ovoga pokrenuti, bili su usmereni na koncept koji je podrazumevao izradu i lansiranje tzv. solarnih satelita. Sateliti obloženi solarnim pločama bili bi pozicionirani u geosinhronoj orbiti i prikupljali bi solarnu energiju koja bi se putem lasera ili radiotalasima odašiljala na Zemlju u risivere, gde bi potom bila konvertovana u elekričnu energiju.[4] Ekspert iz oblasti astrofizike dr Dejvid Krisvel (David Criswell) unapredio je ovu ideju i predložio Mesec kao optimalnu lokaciju za instalaciju solarnih stanica. Projekat je promovisan pod nazivom „lunarna solarna energija“ (lunar solar energy).[5]

Suština ideje je da se solarni paneli instaliraju na površini Meseca, pri čemu bi sakupljali solarnu energiju, i potom je odašiljali putem lasera ili radiotalasa na risivere na Zemlji. Ono što je ovaj naučnik takođe primetio, jeste mogućnost da se izvrši tzv. resursna utilizacija na licu mesta (on-site resource utilization). Dakle, korišćenje lunarnih materijala kako bi se snizili troškovi izrade „solarne farme“ na Mesecu. Dodatno, on je u svom projektu zamislio teleoperabilnu mobilnu fabriku, tj. kran koji bi sklapao mikrotalasne reflektore i rovere koji bi sastavljali solarne ćelije. Time bi se, prema mišljenju ovog naučnika, najznačajnije uštede napravile upravo na najskupljem segmentu svih svemirskih programa – transportu. Treba napomenuti da transport materijala u astroprostor trenutno iznosi 20.000 US$ po kilogramu. Prema procenama ekonomista, da bi transport materijala potrebnih za prikupljanje solarne energije u svemiru bio isplativ (bez obzira da li je reč o lunarnoj solarnoj energiji ili svemirskoj solarnoj energiji uopšte), cenu transporta po kilogramu trebalo bi smanjiti na 200 US$ neto, odnosno 3,500 US$ bruto.[6] Sudeći po tome da je ukidanje finansiranja državnih svemirskih programa SAD gotovo čitav svemirski program prebacilo na privatni sektor, značajne pomake trebalo bi očekivati.[7]

Dakle, bez obriza na trenutne poteškoće u implementaciji svemirskih solarnih programa, perspektiva se ipak čini veoma otvorenom. Kao jedan od dokaza za navedeno može se istaći i poslednji projekat privatnog japanskog konzorcijuma Shimizu Corporation.

 Lunarni prosten

Naime, ova inženjersko-građevinska kompanija je nedavno predložila megalomanski projekat koji prevazilazi sve do sada prezentovane koncepte. Plan uključuje izradu solarnog pojasa, tj. pojasa sa solarnim ćelijama oko čitavog Mesečevog ekvatora u dužini od 11.000 km. Solarni pojas bi služio prikupljanju solarne energije i njenom odašiljanju na Zemlju kombinovano, putem radiotalasa i lasera. Energija bi bila odašiljana na više lokacija na Zemlji u risivere, tj. rektene (recctenas). Prema procenama kompanije, tzv. Koncept Lunarnog prstena (The Luna Ring concept) mogao bi, energijom koju prikupi, odnosno proizvede, da zadovolji čitave svetske energetske potrebe (!). Eksperti iz kompanije objašnjavaju da bi roboti imali veliku ulogu u izgradnji Lunarnog prstena. Teledirigovani sa Zemlje, roboti bi mogli da pripreme površinu Meseca i učestvuju u sklapanju mašina i potrebne opreme u orbiti pre nego što je spuste na Mesec. Tim astronauta bi pružao podršku robotima na licu mesta. Uzimajući u obzir ogroman broj solarnih panela i drugih materijala potrebnih da se projekat realizuje, lunarni resursi bili bi maksimalno iskorišćeni. Voda bi mogla biti proizvedena u blizini Mesečevog ekvatora, za čiju bi proizvodnju, takođe, bili korišćeni lunarni resursi u kombinaciji sa hidrogenom uveženim sa Zemlje. Mesečevi materijali bi, prema procenama japanskih eksperata, mogli biti upotrebljeni i za proizvodnju cementa i betona, pri čemu bi se, koristeći postojeću tehnologiju, na licu mesta mogle proizvoditi cigle, staklena vlakna i drugi strukturalni materijali potrebni za realizaciju projekta.[8]

Inženjeri Shimitzu Corporation-a preciziraju da bi Lunarni prsten imao prečnik od nekoliko kilometara, ali da bi se lako mogao proširiti, pri čemu bi njegov prečnik tada bio 400 kilometara. Energija sakupljena solarnim ćelijama, bila bi sprovedena putem električnih kablova do transmisionih postrojenja do one strane Meseca koja je „bliže“ Zemlji. Nakon što bi se električna enegija konvertovala u mikrotalase i laserske talase, antena prečnika 20 kilometara bi odašiljala energiju u risivere na Zemlji. Tehnologija za navođenje radio talasa obezbedila bi nesmetanu i preciznu transmisiju radiotalasa do risivera. Prikupljena energija tada bi se konvertovala ponovo u električnu energiju i mogla uputiti u postojeće elektro-mreže.

lunarni prsten
Projekat 'Lunarni prsten'
Izvor: http://www.shimz.co.jp/english/theme/dream/lunaring.html 05/01/2012

Prema procenama japanskih eksperata, Lunarni prsten obezbedio bi neprekidnu i čistu energiju za sve korisnike. Ovaj projekat, ističu naučnici, ima potencijal da u potpunosti okonča zavisnost čovečanstva od primarnih resursa. Jedina problematika ogleda se u kontroli lunarnog ambijenta.

Naime, iako u atmosferi Meseca nema pojava poput klimatskih nepogoda („lošeg vremena“ i oblaka) koje bi mogle naškoditi efikasnosti solarnih panela, ipak postoje otežavajuće okolnosti. One podrazumevaju lunarnu prašinu koja bi mogla, raspršena brojnim procesima (udari mikrometeorita, solarni vetar i sl.), prekriti solarne panele pri čemu bi njihova moć „prikupljanja energije“ bila znatno umanjena. Iznalaženje načina za prevazilaženje ovog problema, kako navode iz japanske kompanije, ostao je poslednji zadatak za eksperte.[9]

Kao što se može zaključiti iz svega navedenog, astroresursi poseduju ogroman potencijal kao supstitut primarnim resursima na Zemlji. U tom smislu, potencijal Meseca od posebnog je značaja. Mesečevi energo-potencijali su višestruki i veoma obilni, te ukoliko se iskoriste (blagovremeno i) na pravi način, oni mogu u velikoj meri promeniti postojeći koncept energetske (ne)stabilnosti na Zemlji i podstaći novu dimenziju sagledavanja svemirskog prostora u celini.


[1] Horton, Jenifer, „Can we harness energyx from outer space?“,  Howstuffworks (on-line), 2008, preuzeto sa: http://science.howstuffworks.com/environmental/green-science/energy-from-space.htm 1/9/2011

[2] Ibid.

[3] Cox, W. John., „Vison for the Future: The Age of Space-Solar Energy”, Global Research (on-line), 17/05/2010, preuzeto sa: http://www.globalresearch.ca/index.php?context=va&aid=19210 12/05/2011

[4] Za opširnije informacije pročitati: Filijović, Marko, „Svemir – Energetska baza Zemljana“, Balkan Magazin (on-line), 22/05/2011, internet adresa: http://www.balkanmagazin.net/kolumna/energija/svemir__energetska_baza_zemljana.xhtml

[5] Za detaljnije informacije pročitati: Criswell, David, Lunar Solar Power System: Review of the Technology Base of an Operational LSP System, International Astronautical Society, Beijing, China, 1996; Criswell, David, Lunar-Solar Power System: Need, Concept, Pay-offs, Challenges. IEEE Potentials, 1996, p. 4-7.

[6] Bruto cena uključuje čitav proces po kilogramu tereta – od njegovog transporta u astroprostor do ispostave i sklapanja u sistem. (Cox, W. John., „Vison for the Future: The Age of Space-Solar Energy”, Global Research (on-line), 17/05/2010, preuzeto sa:

http://www.globalresearch.ca/index.php?context=-va&aid=19210 12/05/2011)

[7] Poznato je da se komercijalizacija svemirskog turizma već duže vreme promoviše u SAD. Kao i u prošlosti, tako i danas, evidentno je da moć slobodnog tržišta, neposredne konkurencije i ekonomskog takmičenja, može dovesti do značajnih unapređenja, prevashodno kada je u pitanju ušteda troškova. Nadmetanje kompanija zarad povećanja procentualnog učešća u tržištu, mnogo brže dovodi do inovacija, nego što je to slučaj sa nadmetanjem diferentnih nacionalnih programa. Za detaljnije informacije o ukidanju američkih državnih svemirskih programa pročitati: Moseman, Andrew, „Obama’s NASA Budget: So Long, Moon Missions; Hello Private Spaceflight“, Discover Magazine (on-line), 01/02/2010, preuzeto sa:

http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2010/02/01/obamas-nasa-budget-so-long-moon-missions-hello-private-spaceflight/ 12/05/2011

[8] Pendelton, Yvone, „The Luna Ring Concept“, NASA Lunar Science Institute (on-line), 1/9/2011, preuzeto sa: http://lunarscience.arc.nasa.gov/articles/the-luna-ring-concept 1/9/2011 Detaljnije informacije o projektu Lunarni prsten (Lun Ring) mogu se pronaći na internet sajtu: http://www.shimz.co.jp

[9] Ibid.


Upozorenje:

Web časopis Balkan Magazin ne odgovara za sadržaj objavljenih komentara. Sva mišljenja, sugestije, kritike i drugi stavovi izneseni u komentarima su isključivo lični stavovi autora komentara i ne predstavlja stavove redakcije Web časopisa Balkan Magazin.

captcha image
Reload Captcha Image...