Zonne-energie uit de ruimte: Japans OHISAMA-project wil zonne-energie naar de aarde stralen

Schone energie uit de ruimte - het klinkt als sciencefiction, maar het OHISAMA-project van Japan Space Systems (JSPACE) loopt al sinds 2023 en is nu een belangrijke stap verder. Het initiatief, dat gefinancierd wordt door de Japanse overheid, is gebaseerd op intensief onderzoek. Een kleine zonne-installatie in de ruimte, die verbonden is met een satelliet, is bedoeld om Zonne-energie OHISAMA zou met dit project de basis kunnen leggen voor een klimaatneutrale energietoekomst.

Het grote voordeel? Terwijl zonneparken op aarde afhankelijk zijn van het weer, zorgt deze oplossing in de ruimte voor een constante energieopwekking, ook 's nachts. De technologie belooft de wereldwijde energie-infrastructuur te herdefiniëren, met toepassingen variërend van stroomvoorziening voor woningen tot noodhulp en off-grid locaties.

De satelliet voor de toekomstige test is zo groot als een wasmachine en weegt slechts 180 kg. Hij draait in een baan om de aarde op een hoogte van 400 kilometer en is uitgerust met een zonnepaneel van 2 vierkante meter en een opslageenheid.

De geoogste energie zal als elektromagnetische golven met een GHz-bereik naar het grondstation in Suwa, Japan, worden verzonden. Een 600 vierkante meter grote array van 13 ontvangstantennes vangt de straling op en zet deze om in bruikbare elektriciteit. Bij de eerste tests is het de bedoeling om slechts 1 kilowatt uit te zenden - ruwweg genoeg om een koffiezetapparaat of vaatwasser een uur lang te laten werken.

Deze missie is een beslissende stap in de richting van zonne-energiecentrales in de ruimte die schone energie leveren, ongeacht het weer op aarde.

- Koichi Ijichi, Consultant bij Japan Space Systems

Uitdagingen: Precision van zonne-energietransmissie

Een grote hindernis is de nauwkeurigheid: in de toekomst moet de microgolfstraling een 40 kilometer breed ontvangstveld raken met een snelheid van 28.000 km/u (17.400 mph), dat is uitgerust met antennes die vijf kilometer uit elkaar staan om huishoudens op grotere schaal van elektriciteit te voorzien. Onderzoekers nemen zorgen over de veiligheid weg met een vergelijking: de stralingsdichtheid is op het niveau van zonlicht.

U zou door de straal heen kunnen lopen - het risico op zonnebrand zou groter zijn dan het risico op microgolfschade.

- Sanjay Vijendran van ESA (Europees Ruimteagentschap)

Toekomstige grootschalige geostationaire systemen zouden tot 1 GW kunnen leveren - voldoende om honderdduizenden huizen van stroom te voorzien. De eerste tests moeten echter eerst de nauwkeurigheid van de ontvangst door het grondstation en de efficiëntie van de energieomzetting valideren.

Er zijn aanvullende experimenten aan de gang, waaronder de mijlpaal van december 2024: 's werelds eerste demonstratie van draadloze energietransmissie over lange afstand. Onderzoekers gebruikten een op een vliegtuig gemonteerde microgolfzender op 7 km hoogte om elektriciteit om te zetten en als radiogolven naar een grondstation te stralen. Meer informatie vindt u in de video hieronder.