ژاپنی‌ها طرح جدیدی برای ساخت یک نیروگاه خورشیدی روی سطح ماه ارائه کرده‌اند که می‌تواند منبع پایداری از انرژی الکتریکی باشد

نیروگاه‌سازی روی سطح ماه

افزایش روزافزون مصرف انرژی سبب شده تقاضا برای آن به شکل چشمگیری افزایش یابد. برخی از کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند تا چند سال آینده شاهد شوک بزرگی در زمینه عرضه انرژی خواهیم بود که درست به اندازه بحران اقتصادی چند سال گذشته می‌تواند بر روند زندگی مردمان تأثیرگذار باشد.

کد خبر: ۶۳۰۱۱۸

چندی پیش سازمان ملل اعلام کرد حدود یک میلیارد و 300 میلیون نفر از مردم دنیا در مناطق فاقد دسترسی به برق زندگی می‌کند که دو سوم آنها در ده کشور فقیر دنیا سکونت دارند.

با در نظر گرفتن پدیده گرمایش جهانی، کاهش ذخایر نفت و همچنین گاز طبیعی، می‌توان گفت تا بحران جهانی انرژی فاصله چندانی نداریم. در این میان استفاده از انرژی‌های سازگار با طبیعت نیز با محدویت‌های زیادی روبرو است. برای نمونه ابری بودن هوا یکی از مهم ترین عواملی است که سبب کاهش قابل توجه کارایی صفحات خورشیدی بر روی زمین می‌شود. همچنین تولید سوخت‌های زیستی با مشکل کمبود منابع روبه‌روست و ایجاد زیرساخت‌های لازم برای بسیاری دیگر از انواع انرژی‌های تجدیدپذیر بسیار پرهزینه است.

تاکنون راه‌حل‌های متفاوتی برای مقابله با این بحران احتمالی ارائه شده است. اما راه‌حلی که بتازگی گروهی از دانشمدان ژاپنی ارائه داده‌اند به کلی با راه‌حل‌های پیشین متفاوت است. شرکت ژاپنی«شیمیزو» طرح جدیدی پیشنهاد کرده که براساس آن انسان می‌تواندیک نیروگاه خورشیدی بر روی سطح ماه ایجاد کند.

براساس این طرح می‌توان مجموعه‌ای از صفحات خورشیدی بر روی خط استوای ماه ساخت. این صفحات خورشیدی به صورت شبانه‌روزی نور خورشید را جذب کرده و انرژی تولیدی را از طریق ساز و کار مشخصی به زمین منتقل می‌کند. به این ترتیب می‌توان به منابع پایداری از انرژی دست یافت که اتفاقا هیچگونه آلودگی نیز به همراه ندارد.

منبع جدید انرژی، این‌بار بر سطح ماه

دانشمندان ژاپنی شرکت شیمیزو، نیروگاه خورشیدی عظیمی که می‌توان با استفاده از صفحات خورشیدی بر خط استوای ماه ساخت اصطلاحا «حلقه ماه» (Lunar Ring) نامیده‌اند. اگر این طرح با موفقیت طی شود، می‌توان به منبع پایداری از انرژی پاک دسترسی یافت.

کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند تا 20 سال دیگر میزان مصرف نفت دنیا به 17 گیگاتن برسد. براساس محاسباتی که کارشناسان شرکت شیمیزو انجام داده‌اند، میزان انرژی تولید شده از طریق این کمربند بر روی سطح ماه می‌تواند برابر با همین میزان از انرژی نفت باشد.

به این ترتیب شاید دیگر نیاز بشر به استفاده از سوخت‌های مختلف فسیلی نظیر نفت،زغال سنگ و زیست توده از بین برود و همچنین شاهد کاهش بسیار چشمگیری در میزان تولید گازهای آلاینده و به ویژه دی‌اکسید کربن بر روی زمین خواهیم بود. براساس طرح اولیه شرکت ژاپنی، طول این حلقه بر روی سطح ماه حدود 10782 کیلومتر و عرض آن هم 402 کیلومتر است.

استفاده از ربات‌ها برای ساخت کمربند ماه

ربات‌ها نقش مهمی در ساخت این سازه عظیم بر روی سطح ماه خواهند داشت. براساس طرح اولیه برای این کار قرار است ربات‌ها کارهایی نظیر صاف کردن سطح ماه، انجام خاکبرداری و همچنین نصب انواع تجهیزات را انجام دهند. یکی از ویژگی‌های مهم ربات‌ها این است که برخلاف نیروی کار انسانی می‌توانند به صورت 24 ساعته کار کنند. البته قرار است گروهی از فضانوردان نیز به بررسی و ساماندهی روند کار ربات‌ها بپردازند.

همچنین می‌توان از منابع موجود روی سطح ماه نیز برای ایجاد این سازه عظیم استفاده کرد. خاک سطح ماه حاوی مواد مختلفی است که از آنها می‌توان برای ساخت سرامیک، شیشه و حتی سلول‌های خورشیدی استفاده کرد. به این ترتیب می‌توان حجم محموله ارسالی از زمین به ماه را تا حد زیادی کاهش داد.

باید توجه داشت ساخت این سازه، فقط به نصب صفحات خورشیدی محدود نمی‌شود؛ بلکه علاوه بر آن باید کابل‌های ویژه‌ای را برای انتقال انرژی الکتریکی تولید شده به تجهیزات ویژه انتقال انرژی و نیز آنتن‌های ویژه انتقال انرژی از طریق ریزموج (مایکروویو) در نظر گرفت. آنتن‌های ارسال ریزموج هر کدام حدود 12 مایل قطر دارند و می‌توانند انرژی تولید شده از طریق صفحات خورشیدی را به زمین ارسال کنند.

ارسال انرژی الکتریکی از ماه به زمین

انرژی الکتریکی تولید شده از طریق صفحات خورشیدی حلقه ماه را می‌توان به دو طریق به زمین ارسال کرد؛ شیوه اول استفاده از ریزموج و شیوه دوم نیز ارسال آن از طریق تابش لیزر است. در روش اول انرژی از طریق آنتن‌های ویژه و غول‌پیکر ریزموج (مایکروویو) به زمین ارسال ‌شده و در شیوه دوم نیز انرژی از طریق تجهیزات ویژه تولید لیزری به سطح زمین ارسال می‌شود. روی زمین هم فناوری‌های دریافت ریزموج و لیزر، انرژی ارسالی را دریافت می‌کنند. در شیوه ریزموج، امواج دریافت ‌شده روی سطح زمین با استفاده از مواد نیمه‌رساناها و نیز اینورترها (invertor) دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. انرژی الکتریکی به دست آمده را می‌توان وارد خطوط شبکه برق‌رسانی کرد و به‌ این‌ترتیب از آن استفاده شود.

در شیوه انتقال از طریق تابش نیز ایستگاه‌های دریافت روی خط استوای زمین قرار می‌گیرند، زیرا در این مناطق بیشتر اوقات آسمان صاف و بدون ابر است. این ایستگاه‌ها ممکن است در صحراها یا حتی اقیانوس‌ها قرار داشته باشند. هدف طبق پیش‌بینی کارشناسان به این صورت است که می‌توان حتی تا 98 در صد از تابش لیزر را دریافت کرد. در این ایستگاه‌ها تابش لیزر از طریق سلول‌های فتوالکتریک به نیروی الکتریسیته تبدیل می‌شود. همچنین نصب این ایستگاه‌های دریافت تابش لیزر در اقیانوس‌ها می‌تواند یک کاربرد دیگر نیز داشته باشد و آن هم این‌که با استفاده از انرژی الکتریکی تولید شده می‌توان آب دریا را الکترولیز کرد و از هیدروژن تولید شده برای تولید مجدد انرژی الکتریکی بهره گرفت.

با این‌که این طرح بسیار بلندپروازانه به نظر می‌رسد، اما نباید این نکته مهم را از یاد برد که انرژی تولید شده از طریق این شیوه می‌تواند انرژی درصد زیادی از جمعیت سیاره زمین را فراهم کند. محاسبه کارشناسان نشان می‌دهد حلقه ماه می‌تواند حدود 13 هزار تراوات انرژی را برای زمین تامین کند. برای مقایسه کافی است در نظر داشته باشید که سال 1390 ایالات متحده فقط 4100 تراوات انرژی الکتریکی مصرف کرده است.

بهره‌گیری از منابع جایگزین انرژی برای ژاپن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. پس از فاجعه در نیروگاه اتمی فوکوشیما، ژاپن داوطلبانه بیشتر نیروگاه‌های هسته‌ای خود را تعطیل کرد. همین سبب شده گرایش بسیاری از دولتمردان این کشور به بهره‌گیری از سایر منابع کم‌خطر و سازگار با محیط‌زیست افزایش یابد.

آیا این طرح امکان‌پذیر است؟

با این‌که در نگاه اول آینده‌ای که می‌توان از این طرح ترسیم کرد، بسیار خوشبینانه و امیدبخش تلقی می‌شود، اما پرسش‌های بی‌شماری در این میان بی‌پاسخ مانده است. پرسش‌هایی که برای اجرای طرح باید حتما آنها را مدنظر قرار داد. برای نمونه باید به مساله ساخت و ساز روی سطح ماه پرداخت. آیا ایجاد سازه‌ای عظیم همانند حلقه ماه، خطراتی را متوجه حیات روی زمین نمی‌کند؟ چه کسی اجازه دارد به روی سطح ماه سازه ایجاد کند؟ از همه مهم‌تر این‌که هزینه این طرح عظیم هنوز مشخص نیست. شکی نیست که قرار دادن ده هزار کیلومتر سلول خورشیدی روی سطح ماه، هزینه‌ای نجومی را برای کشورها به همراه خواهد داشت. شرکت شیمیزو نیز امیدوار است فرآیند ساخت این طرح از سال 1413 خورشیدی آغاز شود، اما خود این کارشناسان نیز می‌دانندکه در این راه با دشواری‌های بسیار زیادی روبه‌رو خواهند شد. با در نظر گرفتن مشکلات زیادی که فعلا در زمینه تامین انرژی و نیز آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی داریم، شاید هیچ راه‌حل بهتری جز این شیوه در پیش نداشته باشیم.