Solenergi direkt från rymden: Företaget Virtus Solis vill omvandla jordens energisystem

Varje satellit på 1,65 meter levererar 1 kilowatt (kW) effekt till marken. Satellitkonstellationer skalar från 100 MW till flera GW-nivåer. Den mycket elliptiska Molniya-banan håller en eller flera satellitarrayer i siktlinje med markstationer 100 % av tiden. 10 GHz mikrovågor överför sedan energi till jorden.

Solen är en enorm energikälla. Men på natten och under molniga dagar når endast lite av denna energi jorden. Ett amerikanskt företag vill därför överföra solenergi direkt från rymden till jorden.

När John Bucknell vill visa var problemen med energiomställningen ligger, tar han gärna Tyskland som exempel. Inte för att han tror att landet är på en energipolitisk avväg, utan för att han ser potential för förbättringar. Tyskland har installerat dussintals gigawatt solkraft, men även under sommaren används bara i genomsnitt 20 procent av kapaciteten.

- På hösten och vintern är det endast en till tre procent, eftersom nätterna är långa och himlen ofta är täckt, säger 53-åringen.

Trots stora solparker är energiproduktionen särskilt låg under de mörka månaderna, när energibehovet är som högst.

- Vi måste göra något annorlunda i energiomställningen, tror Bucknell.

Solen skiner i rymden 24 timmar om dygnet: Solenergin skulle kunna sändas till jorden.

Vad som exakt måste hända har amerikanen redan en plan för, som påminner mycket om science fiction: att samla in solenergi direkt i omloppsbana och sända den därifrån till jorden. I rymden skiner solen 24 timmar om dygnet, sju dagar i veckan, förklarar Bucknell entusiastiskt. "Energiproduktionen där är alltså mycket högre.

- Dessutom kan energin överföras med hjälp av radiovågor utan förluster genom molntäcket. "Det påverkar varken flygplan, satelliter eller radiokommunikation, lovar luftfartsingenjören.

- Vågorna är också ofarliga. Jag har redan stått i energiflödet i tusentals timmar och jag är helt frisk!

Samma princip som induktiv laddning - raketer från SpaceX för ut robotar i rymden.

Förenklat ska systemet från Bucknells startup Virtus Solis fungera så här: Kommersiella bärarraketer tar små satelliter till rymden, där det finns mini-robotar och solpaneler. Robotarna sätter ihop modulerna i omloppsbana som en enorm bikupa. Den gigantiska kupan suger upp solenergi och omvandlar den till radiovågor.

Det låter komplicerat, men det är det faktiskt inte, hävdar den tidigare SpaceX-anställda. Teknologin finns redan. Radiovågor används också i mobilkommunikation, radio och vid induktiv laddning av smartphones.

- Vi använder samma princip, bara i stor skala, säger Bucknell. Flygningar med bärarraketer kan numera bokas två gånger i veckan via SpaceX, satelliterna kommer från Northrop Grumman och de små robotarna som ska montera modulerna i rymden kommer från Kuka i Augsburg, som vanligtvis används i bilproduktion.

Energisystemet på jorden skulle kunna revolutioneras på detta sätt.

Bucknell vill revolutionera hela jordens energisystem, och det till ett överkomligt pris, som han lovar. Vid det senaste amerikanska kärnkraftverket Vogtle-3 har kostnaderna för 1,1 gigawatt elektricitet ökat från initialt uppskattade 14 till 30 miljarder dollar, medan Virtus Solis planerar att producera 1,5 gigawatt för 3,8 miljarder dollar. Till och med med priset på solenergi på jorden ska rymdenergin kunna konkurrera, beräknar Bucknell.

Skillnaden är att för terrestrisk solenergi behövs lagring för nattetid, vilket driver upp totalkostnaderna. Men även Virtus Solis-projektet liknar ett kraftprov. På lång sikt vill Bucknell skjuta upp 400 000 satelliter och bygga tusentals markstationer för att ta emot energin på jorden.

Den som nu tror att Bucknell är en drömmare kan ha rätt. Amerikaner tänker gärna stort – även i positiv bemärkelse, som Tesla, Google och Facebook. Man bör därför inte underskatta sådana visionärer. Dessutom har Bucknells team mycket expertis. Han har arbetat för Elon Musks raketföretag SpaceX och bilproducenten General Motors, medan hans kompanjon Edward Tate har jobbat för den välkända mjukvaruutvecklaren Dassault Systèmes, som är en avknoppning av flygbolaget Dassault Aviation.

Resten av teamet kommer från elituniversitet och har erfarenhet från företag som luftfartsjätten Boeing eller vapentillverkaren Raytheon. Dessutom har det unga företaget redan samlat in många miljoner från riskkapitalister, även från Tyskland: Fordonsföretaget BMW är till exempel en av investerarna genom sin startup-finansierare UrbanX.

Tävling om energi från rymden: Inte bara Virtus Solis vill ha solenergi från rymden.

Det kommer dock inte att bli en självklarhet. Redan på grund av den faktiska tävlingen om energi från rymden. Andra startups som Star Catcher eller Reflect Orbital, universitet, företag, rymdmyndigheter, regeringar och även EU är med i racet.

Tiden är alltså knapp, vilket är anledningen till att Virtus Solis snart vill starta. Efter en första lyckad fälttest på jorden för ett år sedan planerar de nu att skicka de första robotarna till rymden 2027 för att bygga en 28 meter bred solkupol av 217 moduler, som ska sända sin energi till jorden – innan det första kommersiella projektet av företaget, i tusenfaldig storlek, ska följa tre år senare.

Källor: Merkur & Virtus Solis