Uzay tabanlı güneş enerjisi: Asimov’un kurgusu gerçek olabilir mi?

1941’de, iki astronot, güneş enerjisi istasyonunu uzayda çalıştırabilecek ve Güney Sistem boyunca enerji iletebilecek bir robotu eğitmeye başladılar – imkânsız görünen bir görev.

REKLAM

REKLAM

Elbette bu tamamen kurgu: bilim kurgu yazarı Isaac Asimov’un kısa hikayesi Reason’un distopik konusu. Ancak yirmi yıl geçmeden, gerçek hayattaki bilim insanları yenilenebilir enerjinin gerçekten uzayda uygulanabilir olup olmadığını sorgulamaya başladılar.

Geçen yıl, Londra’daki King’s College London araştırmacıları, 2050 yılına kadar uzaydaki güneş panellerinin Avrupa’nın kara tabanlı yenilenebilir enerjiye ihtiyacını yüzde 80 oranında azaltabileceğini buldu. Ancak işler gerçekten bu kadar basit mi?

Uzay tabanlı güneş enerjisi nedir?

Uzay tabanlı güneş enerjisi (SBSP) sistemleri, güneşin yüzde 99’unun görülebildiği yüksek yörüngedeki çok büyük uydulardan oluşuyor. Bu uydular, ayna benzeri reflektörler aracılığıyla güneş enerjisini topluyor ve güvenli bir sabit noktaya Dünya’ya iletebiliyor. Burada enerji elektriğe dönüştürülüyor ve enerji şebekesine aktarılıyor, böylece evlere ve iş yerlerine ulaştırılıyor.

İngiltere Enerji Güvenliği ve Net Sıfır Departmanı (DESNZ) tarafından yaptırılan yeni bir araştırmaya göre, küçük ölçekli uzay tabanlı güneş enerjisi, mevcut altyapı üzerinden bağlandığında – örneğin açık deniz rüzgâr santralleri aracılığıyla – 2040 civarında diğer ticari enerji kaynaklarıyla maliyet açısından rekabet edebilir hâle gelebilir.

Dünya, yenilenebilir enerji patlamasına rağmen hâlâ fosil yakıtlardan uzaklaşmakta yavaş davranıyor. Geçen yıl Belém’de düzenlenen COP30 iklim zirvesinde, petrol ve gazdan geçiş tartışmaları resmi gündemde yer almasa da önemli bir tartışma noktası oldu. 90’dan fazla ülke, her ülkenin kendi hedeflerini belirleyebileceği bir fosil yakıt kullanımını aşamalı olarak bırakma yol haritasını destekledi, ancak bu konuda yapılan tüm açıklamalar son anlaşmadan çıkarıldı.

Buna rağmen, Avrupa Birliği’nde rüzgâr ve güneş enerjisi 2025 yılında ilk kez fosil yakıtlardan daha fazla elektrik üretti. Blokta fosil yakıtların elektrik üretimindeki payı yüzde 36,7’den yüzde 29’a düştü.

Loughborough Üniversitesi Yenilenebilir Enerji Sistemleri Teknolojisi Merkezi (CREST) araştırma görevlisi Dr. Adam Law, Euronews Green’e verdiği röportajda, “Tüm yenilenebilir enerji teknolojileri, özellikle enerji talebinin 2050’ye kadar iki katına çıkması beklendiğinden, iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir rol oynayacak,” dedi.

Yenilenebilir enerji kaynakları, hava koşulları ve Avrupa’nın eskiyen elektrik şebekesi gibi pek çok nedenle süreklilik sorunlarıyla karşı karşıya kalıyor. Bu nedenle İngiltere, rüzgar türbinlerini kapatmak (curtailment) ve gaz santrallerini çalıştırmak için yaklaşık 1,47 milyar sterlin (yaklaşık 1,67 milyar euro) harcadı.

Dr. Adam Law, “Uzay tabanlı güneş enerjisinin avantajı, uzayda çok daha fazla ve kesintisiz güneş ışığı bulunmasıdır – 1.367 W/m², ekvator üzerinde maksimum 1.000 W/m² ve İngiltere’de ortalama yaklaşık 100 W/m²’ye karşılık geliyor. Doğru yörüngedeki uydular neredeyse sürekli güneşi görebiliyor,” diye ekliyor.

Uzay tabanlı güneş enerjisinin gerçek maliyeti

Yeryüzünde güneş enerjisi, dünyanın en ucuz enerji kaynağı olarak kabul ediliyor. En güneşli ülkelerde bir birim enerji üretmenin maliyeti yalnızca 0,023 euroya kadar düşebiliyor ve kurulum, rüzgar gibi yenilenebilir kaynaklara kıyasla çok daha ucuz (ve hızlı).

Ancak bu teknolojiyi uzaya taşımak pek de ucuza mal olmayacak. Son raporlar, yörüngede ilk gigavat ölçekli prototipe ulaşmak için dört aşamalı araştırma ve geliştirme sürecinde 15,8 milyar euroluk yatırım gerekeceğini öngörüyor.

Law, “Bu yapıların uzaya fırlatılması ve orada inşa edilmesinin ölçeği muazzam, dolayısıyla başlangıç maliyetleri yüksek olacak” diyor.

Buna karşın, fırlatma maliyetleri SBSP'yi ekonomik açıdan daha uygulanabilir kılacak biçimde “dramatik” ölçüde düştü. Law, bunun başlıca nedeninin SpaceX ve yeniden kullanılabilir roketlerin devreye girmesi olduğunu söylüyor.

“Bu maliyetleri aşağı çekmek, SBSP'yi gerçeğe dönüştürmenin anahtarı” diye ekliyor ve güneş pillerini hem uygun fiyatlı hem de radyasyona dayanıklı hale getirmenin de bir diğer kritik unsur olacağını vurguluyor.

İngiltere'den Space Solar ve ABD'den Virtus Solis gibi birçok girişim, kamu ve özel fonlar sayesinde SBSP sistemleri geliştiriyor olsa da, bu sistemlerin işletilmesi ve bakımı da hiç kolay olmayacak. Özellikle de işler ters gittiğinde.

Law, “Yörüngesel enkazın artma ihtimali var, bu nedenle sistemlerin, örneğin son derece modüler tasarımlar kullanılarak, bu faktörler göz önünde bulundurularak tasarlanması gerekecek” diye ekliyor.

Enerji ışınının güvenliği de göz önüne alınması gereken bir diğer risk. Ancak Law, yoğunluğunun insanlar ve yaban hayatı için zarara yol açmayacak kadar düşük olduğunu savunuyor.

Genel olarak SBSP'yi hayata geçirmenin “zor olacağını, ancak bunun yapılmaya değmeyeceği anlamına gelmediğini” de sözlerine ekliyor.

Elbette uyduları uzaya göndermek de çevresel kaygılar doğuruyor.

2024 yılında Amerikan uzay ajansı NASA, SBSP'nin mevcut yenilenebilir enerji sistemleriyle karşılaştırılabilir sera gazı emisyonları üretebileceği, fakat fosil yakıtlardan daha az emisyona yol açacağı uyarısında bulundu.

Uzay tabanlı güneş enerjisinde güvenlik riski

SBSP sistemleri, bir rakibin enerji tedarik kapasitesini zedelemek, zayıflatmak ya da tamamen devre dışı bırakmak isteyen hasım devletler için kolaylıkla hedef haline gelebilir. Kuzey Denizi'nde birden fazla Avrupa ülkesine bağlanacak bir denizüstü rüzgar santrali filosu kurma planları bile “sabotaj için cazip” olmakla ilgili endişeleri tetikledi.

Fosil yakıtlı santraller uzun süredir saldırılara açık hedefler olarak görülüyor olsa da, Danimarka, Norveç, İsveç ve Finlandiya'daki kamu yayıncılarının 2023 yılında yürüttüğü bir araştırma, Rusya'nın Kuzey Denizi'ndeki rüzgar santrallerini ve iletişim kablolarını sabote etmeye yönelik bir programa sahip olduğunu ortaya çıkardı.

Soruşturma, Rusya'nın balıkçı trolü ya da araştırma gemisi kılığında, sualtı gözetimi yapan ve olası sabotajlar için kritik noktaları haritalayan bir gemi filosu bulunduğunu ortaya koydu.

Geçen yıl SBSP'nin güvenlik zorlukları üzerine bir rapor yayımlayan danışmanlık şirketi Frazer-Nash, “Diğer kritik ulusal altyapılar gibi bu da, kesinti yaratmak ya da jeopolitik avantaj sağlamak isteyen siber suçlular, devlet destekli aktörler ve hacktivistler için cazip bir hedef” diyor.

Raporda, güneş enerjisi uydularının baştan itibaren “doğal bir güvenlik düzeyi ve kapsamlı risk azaltma stratejileri” gözetilerek tasarlanması gerektiği vurgulanıyor.

Buna enerji paylaşımı ve güvenliğin artırılması için çok uluslu ortaklıklar ve anlaşmalar kurulması, tehditlerin sürekli izlenmesi ve tedarik zincirlerinin “sağlam” bir siber güvenlik yapısı sergilemesinin sağlanması da dahil.

Frazer-Nash, “Geliştirmenin ilk aşamalarında güvenlik ve riskle ilgili kilit alanların ele alınmaması, bu cazip potansiyeli daha hayata geçmeden sınırlayabilir” uyarısında bulunuyor.