Podle nového amerického výzkumu může být solární energie efektivnější než jaderná energie, a to pro dodávku energie pro šestičlennou rozšířenou misi na Mars. Ta má zahrnovat 480 denní pobyt na planetě před návratem na Zemi.
Nejlepší výkon nabízí solární energie
Výzkumníci z Kalifornské univerzity v Berkeley porovnali, jak mohou fotovoltaická nebo jaderná energie pohánět základnu s posádkou po delší dobu na Marsu. A zjistili, že nejlepší výkon nabízí solární energie.
„Výroba fotovoltaické energie spojená s určitými konfiguracemi skladování energie v molekulárním vodíku překonává reaktory jaderné fúze na více než 50 % povrchu planet. Zejména v oblastech kolem rovníkového pásma. Což je v poměrně ostrém kontrastu s tím, co bylo opakovaně navrženo v literatuře. Ta říká, že to bude jaderná energie,“ řekl výzkumník UC Berkeley Aaron Berliner. Počítá se s tím, že dva zdroje energie se srovnávaly pro napájení šestičlenné prodloužené mise na Mars. Ta zahrnula 480 denní pobyt na povrchu planety.
Americký tým zvažoval čtyři různé scénáře: výroba jaderné energie pomocí miniaturizovaného systému jaderného štěpení Kilopower, výroba FV energie s ukládáním energie z baterií. Dále pak výroba FV energie s ukládáním energie stlačeného vodíku vyrobeného elektrolýzou a výroba vodíku s úložištěm energie stlačeného vodíku (PEC).
Systém fotovoltaika plus elektrolyzér
,,V našich výpočtech jsme předpokládali kapacitní faktor 75 %. Ten zohledňuje odchylku slunečního toku v průběhu marťanského roku. A dimenzovali jsme systémy zásob energie tak, aby mohly 1 celý den zásobovat provoz z rezervní energie,“ vysvětlila skupina. „Potom jsme vypočítali požadavky na přenosovou hmotnost pro každý z uvažovaných systémů výroby energie.“
Vědci zjistili, že ze tří možností výroby energie na bázi FV pouze systém fotovoltaika plus elektrolyzér překonává jaderný systém založený na přenášené hmotnosti. Také uvedli, že optimální mezery absorbéru pro FV systémy do značné míry závisí na umístění na povrchu vzduchu Marsu. Dále pak závisí na celkové hloubce sloupce nad daným místem. A gradientu efektů prachu, ledu a orbitální geometrie, které způsobují různé efektivní tloušťky vzduchového sloupce pro místa v blízkosti pólů.
„Na závěr lze říci, že pole solárních článků s pečlivou pozorností k výběru polovodičů a konstrukcí zařízení, představují slibnou technologii pro udržení na Zemi nezávislého osídlení na Marsu,“ uvedli akademici. ,,Naše FV poskytuje konstrukční pravidla pro solární články na povrchu Marsu. A ukazuje, že solární články mohou poskytnout energetickou analýzu na podstatné snížení požadavků a na přenosovou hmotnost. A to ve srovnání s alternativními technologiemi na velké části povrchu planet.“
Svá zjištění vysvětlili v knize „Produkce energie řízená fotovoltaikou může podporovat lidský průzkum na Marsu“. Ta se nedávno publikovala v časopise Frontiers.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
