Viten

Selvkopierende solceller kan bli løsningen på fremtidens energibehov

Allerede på 1970-tallet begynte forskningen på solceller i verdensrommet.

Her er solpanelene til den internasjonale romstasjonen (ISS) i fri utfoldelse.
  • Amalie Berg
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

En mulig fremtid: Selv-repliserende solceller i verdensrommet. Idéen ble nylig lansert av en amerikansk videregående-elev ved navn Justin Lewis-Weber.

Begynte på 1970-tallet

Tanken er at solcellene kopierer seg selv på månen, før de kommer i bane rundt jorda og tar opp solenergi. Energien blir til slutt sendt trådløst ned til oss på bakken.

Det høres kanskje sprøtt ut, men idéen er ikke ny. Allerede på 1970-tallet begynte forskningen på solceller i verdensrommet.

Bakteppet var datidens oljekrise: OPEC-landene iverksatte oljeboikott og kraftig prisøkning som straffereaksjon overfor land som støttet Israel. Det ble tydelig at alternative energikilder måtte aktualiseres. I dag er vi igjen i en lignende situasjon, hvor kravet om et grønt skifte er viktigere enn noensinne.

Realitet om noen tiår

Teknologien har utviklet seg voldsomt siden 1970-tallet, og derfor er det slett ikke rart at Lewis-Webers idé får oppmerksomhet verden rundt. Faktisk er lanseringen av solceller stasjonert i verdensrommet regnet for å være en realitet om noen tiår.

Sola er en enorm fusjonsreaktor i verdensrommet. Den stråler bestandig og sender ut store mengder energi.

Solceller i verdensrommet vil derfor ha kontinuerlig tilgang på sollys. I tillegg er dette lyset 27 prosent sterkere enn lyset vi får på jorda, noe som skyldes at lyset på jorda går gjennom et filter: atmosfæren.

Trådløs energi

I atmosfæren ligger skyene og blokkerer for sollys. Og så er det problemet med dag og natt fordi jorda snurrer rundt sin egen akse.

En annen utfordring er at solcellepaneler tar opp store arealer. Attpåtil er energilagring en flaskehals for bruk av sollys som strømkilde.

Per i dag har vi ikke klart å lage kommersielle batterier som har stor nok kapasitet til å forsyne en husholdning med strøm når tilgangen til sollys er begrenset.

Lewis-Weber har løsningen: Å sende energien fra solcellene trådløst ned til jorda. På denne måten kan energien sendes hvor som helst. Teknologien som behøves for å gjøre dette er allerede utviklet, testet og godkjent av japanske forskere.

Idéen er innovativ og fantastisk. Det finnes imidlertid en liten hake. For å forsyne hele verden med strøm fra sollys, trenger man veldig mange solcellepaneler.

60 millioner dollar

Disse panelene må lastes om bord på raketter og skytes opp i verdensrommet, og det er her den største utfordringen med gjennomføringen av ideen ligger: Bare én rakettoppskytning koster 60 millioner amerikanske dollar.

Lewis-Weber har anslått kostnadene til å bli på mange titalls billioner kroner. Denne kostnaden er for stor til at strøm fra solceller ville være konkurransedyktig med energi fra fossile energikilder.

Kostnad er en avgjørende faktor, og prosjektet må lønne seg. Lewis-Weber har en mulig løsning. Istedet for å sende tusenvis av solcellepaneler i bane rundt jorda, kan vi sende kun ett som er programmert til å klone seg selv.

Solcellebabyer

Klonen kan dermed lage nye kopier og antallet solcellepaneler vil øke raskt. I løpet av noen måneder eller år ville vi hatt nok paneler til å produsere strøm for alle menneskene på jorda.

Men for at solcellepanelet skal klone seg, trenger det råmateriale. I dag finnes det ikke nok av dette i bane rundt jorda. Siden kostnaden for å skyte opp råmateriale også ville være for høy, må det finnes en annen løsning.

Lewis-Weber foreslår at solcellepanelene henter det nødvendige råstoffet fra månen. På månen finnes både silisium, aluminium og jern, som kan brukes til å bygge solcellebabyer.

Når panelene er ferdig konstruert, skyter de seg selv ned i bane rundt jorda. Siden gravitasjonskraften på månen er mye mindre enn på jordkloden, er dette enklere og mye billigere enn oppskytning av panelene fra jorda.

Utkonkurrerer fossile drivstoff

Det er helt klart at en god del forskning og teknologi må på plass for å realisere solceller som kloner seg selv i verdensrommet. Lewis-Weber ser for seg en kostnad på 10 milliarder dollar dersom dette skal være mulig å gjennomføre.

Selv med en prislapp på 100 milliarder dollar, kan prosjektet likevel være lønnsomt. Strømmen fra solcellepanelene ville nemlig være så billig at den ville utkonkurrert både kull, olje og naturgass. Det betyr at investering i denne teknologien ville gi store avkastninger.

Oppgraving av råstoff på månen, som representerer en betydelig utfordring, er allerede et hett tema hos forskningsmiljøer verden over. En stor grunn til optimisme er at det i dag finnes 3D-printere som kan replikere 73 prosent av seg selv.

Ingenting er umulig

Solcellepaneler plassert i verdensrommet trekker mye oppmerksomhet. Vitenskapsfolk og ingeniører verden over jobber med ulike fremgangsmåter for å få det til. Stadig mer penger vies til forskning på bærekraftige energikilder.

Klimautfordringene og energikrisen vi står overfor krever at vi tenker nytt og innovativt. Lewis-Webers idé er fra dagens ståsted noe vågal. Likevel er den kanskje ikke helt umulig.

Litt morsomt og lovende er det også at Lewis-Weber etterlyser samarbeid med ingen ringere enn forretningsmagnaten, ingeniøren og investoren Elon Musk - som blant annet er arkitekten bak motoren i bilmerket Tesla.

Det sies jo at når gode hoder kommer sammen er ingenting umulig.

Artikkelen er utgitt i samarbeid MNKOM-kurset på UiO — Formidling og vitenskapsjournalistikk ved Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Vil du lese mer spennende vitenskapsstoff skrevet av forskere? Følg Aftenposten Viten på Facebook og Twitter!