カリフォルニア工科大学の研究者によると、宇宙のフィルターなしの太陽光は、地球上のソーラーパネルの8倍の電力を生み出す。カリフォルニア工科大学の研究チームが宇宙のプロトタイプから地球に電力を送ることに成功したことで、宇宙から豊富なクリーンエネルギーを活用できる可能性が高まっている。宇宙に大規模なインフラを構築するには高額な費用がかかるため、依然として課題となっている。しかし、専門家は、2050年までに宇宙太陽光発電が地球に電力を供給できるようになると考えている。専門家によると、これはパリ協定で定められた排出目標を満たすために必要だという。
宇宙空間に設置した太陽電池パネルから地球へ電力を送るという構想は、10年来の夢だった。宇宙太陽光発電は、クリーンエネルギーの未来として期待されている。研究はまだ初期段階にあるものの、宇宙太陽光発電所が実際に機能する可能性への期待はかつてないほど高まっている。今月、研究者らは、宇宙に打ち上げられた試作機が少量の電力を地球へ送電することに成功したと発表した。これは、この新興技術における重要な第一歩となる。
宇宙空間では、ソーラーパネルは日没の影響を受けずに、遮るもののない太陽エネルギーを利用しています。カリフォルニア工科大学によると、このような露出によって、地球上のソーラーパネルの約8倍の発電量が得られるとのことです。NASAゴダード宇宙飛行センターの上級技術アナリスト、ニコライ・ジョセフ氏は声明の中で、「これを見ると、想像力が掻き立てられずにはいられません。不思議な魅力があります」と述べています。
宇宙空間で発電した太陽光発電エネルギーを地球、あるいは将来的には月面基地に送電できるようになるかもしれない。それがいつ実現するかは、ニコライ・ジョセフ氏がNASAの同僚と行っている研究次第だ。彼によれば、カリフォルニア工科大学による実証実験は画期的な出来事だったそうで、「1年前にそんなことが起こるかと聞かれたら、『いや、おそらく無理だろう』と答えていたでしょう。ところが、彼らはそれをやってのけた。本当に驚きです」と付け加えた。
カリフォルニア工科大学（Caltech）は、宇宙太陽光発電における最も技術的な難題の一つである、宇宙から地球への安全な電力伝送に成功しました。1月には、 Caltechの試作機を搭載した宇宙船がSpaceX社のロケットで宇宙へと打ち上げられました。この試作機には、様々な場所にエネルギーを送るための太陽電池と送信機が搭載されています。太陽電池は太陽光を電気に変換し、それをマイクロ波に変換して無線で送信します。このプロセスをより深く理解するために、公式ビデオをご覧ください。
カリフォルニア工科大学（Caltech）の試作機は、打ち上げからわずか数か月後、宇宙から無線で電力を送電し、大学で受信することに成功した。当初、送信機はマイクロ波を発信し、約30センチ間隔で配置された受信機アレイがそれを受信した。受信機アレイはマイクロ波を直流（DC）電力に変換し、LEDを点灯させた。試作機は、カリフォルニア州パサデナにあるCaltech研究所の屋上にある受信機に電力を送電した。
カリフォルニア工科大学（Caltech）のチームを率いる電気・医療工学教授のアリ・ハジミリ氏は、プレスリリースの中で次のように述べています。「もちろん、地球上でテストは行っていましたが、今回、宇宙空間での運用に耐え、そこで動作できることが分かりました。私たちの知る限り、高価な硬質構造物を用いても、宇宙空間での無線エネルギー伝送を実証した例はありません。私たちは、柔軟で軽量な構造物と独自の集積回路を用いてこれを実現しました。これは世界初です。」
カリフォルニア工科大学のトーマス・F・ローゼンバウム学長は、「世界の未来にとって不可欠な再生可能エネルギーへの移行は、現在、エネルギー貯蔵と送電の課題によって制約を受けています。宇宙から太陽光発電を行うという洗練された解決策は、ブレン夫妻の寛大さと先見の明によって、実現に一歩近づきました。ドナルド・ブレン氏は、人類にとって計り知れない恩恵をもたらすであろう、困難な技術的課題を提示しました。それは、途切れることのない再生可能エネルギーによって動く世界です」と述べました。
宇宙太陽光発電は、クリーンエネルギーの未来として注目されている。カリフォルニア工科大学（Caltech）の宇宙太陽光発電プロジェクト（SSPP）は、慈善家でありCaltech理事会の終身会員でもあるドナルド・ブレン氏が、宇宙空間での太陽エネルギー生産の可能性を知ったことをきっかけに、2011年に設立された。
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リキッド・サンライト・アライアンスのディレクターであり、本プロジェクトの主任研究員でもあるハリー・アトウォーター氏は、 「軽量構造物を用いた宇宙空間での無線電力伝送の実証は、宇宙太陽光発電とその世界的な普及に向けた重要な一歩です。例えば、国際宇宙ステーションへの電力供給には既に太陽電池パネルが使用されていますが、地球に電力を供給できるほど大規模なアレイを打ち上げ、展開するためには、SSPPは超軽量で安価かつ柔軟な太陽光発電エネルギー伝送システムを設計・開発する必要があります」と述べています。
週初め、英国政府は様々な研究プロジェクトに4.3万ポンドの資金を拠出すると発表した。ロンドン大学クイーン・メアリー校の研究者たちは、マイクロ波エネルギーをある場所から別の場所へ伝送する無線技術を開発している。また、米国海軍研究所は、レーザー光線を通して国際宇宙ステーションに電力を伝送する宇宙電力実験を行った。
1970年代当時でさえ、NASAとエネルギー省（DOE）は宇宙太陽光発電に関心を示していたが、その費用がネックとなり実現には至らなかった。ロンドン大学クイーン・メアリー校のマイクロ波工学教授、シャオドン・チェン氏は、 「今日でも、宇宙にこれほど大規模なインフラを構築する際には、コストが大きな課題です。しかし、商業宇宙産業の発展により打ち上げコストが下がり始めており、経済状況は変わりつつあります。これまでのところ、最も野心的な計画では、この技術が2050年までに地球上の家庭や企業に電力を供給できるようになることを目指しています」と述べている。
しかし、パリ協定で定められた気候目標によれば、温室効果ガスの排出量は2050年までに実質ゼロにする必要がある。欧州宇宙機関による2022年の技術報告書によると、世界は可能な限り多くの再生可能エネルギーを、できるだけ早く必要としている。
