Razele laser alimentate de soare sunt cu un mic pas mai aproape de a deveni realitate, după ce cercetătorii au primit finanțare pentru dezvoltarea tehnologiei de pionierat. Aceste lasere ar putea ajuta în cele din urmă să alimenteze bazele lunare și misiunile pe Marte și să contribuie la soluții energetice durabile pe Pământ, spun oamenii de știință.
În iunie, echipa internațională de cercetători a anunțat că a primit un grant de aproximativ 4 milioane de euro (1,2 milioane de dolari) de la Consiliul European pentru Inovare și Innovate UK pentru a dezvolta o tehnologie laser alimentată cu energie solară inspirată de bacteriile fotosintetice.
„În grupul meu, petrecem mult timp gândindu-ne la recoltarea luminii artificiale și la ce putem învăța de la natură.” Erik Gaugerun teoretician cuantic de la Universitatea Heriot-Watt din Scoția care este implicat în colaborare, a declarat Live Science într-un interviu. „Dacă este posibil în natură, ar trebui să putem folosi efecte similare în sistemele artificiale”.
Laserele alimentate de lumina soarelui nu sunt un concept nou – primul a fost demonstrat în 1963la doar trei ani de la construirea primului laser. Dar lumina obișnuită a soarelui este prea diluată pentru a alimenta eficient un laser. Laserele alimentate cu energie solară necesită în mod obișnuit o optică complexă, rezistentă, pentru a intensifica lumina soarelui de cel puțin o mie de ori. Greutatea acestor componente înseamnă că este dificil să le trimiți în spațiu.
Pentru a depăși aceste provocări, Gauger și colegii săi vor apela la bacteriile care trăiesc în întuneric adânc în ocean. Aceste bacterii au structuri de captare a luminii extrem de sensibile care pot capta aproape fiecare foton pe care îl întâlnesc. Aceste structuri permit bacteriilor să fotosintezeze chiar și în condiții de lumină foarte scăzută. Prin extragerea acestor structuri de captare a luminii și reproducerea lor în laborator, echipa speră să concentreze lumina soarelui ambiental suficient pentru a alimenta un laser, a spus Gauger.
Alimentarea bazelor lunare și a misiunilor interplanetare
El și colegii săi au descris cum ar putea funcționa un astfel de sistem într-un 2021 hârtie. În sistemul propus, structurile captează lumina soarelui care intră, apoi transformă lumina într-un material solid, cum ar fi un cristal. Electronii din atomii acelui material absorb energie din lumină și apoi eliberează acea energie suplimentară ca lumină laser.
Cu noul grant, echipa intenționează să dezvolte noi materiale care emit laser care să poată interfața cu structurile fotosintetice ale bacteriilor.
Odată ce sistemul laser este online, ar putea ajuta la alimentarea sateliților, bazelor lunare și chiar misiunilor pe Marte, potrivit unui declaraţie. Deoarece fasciculele laser rămân înguste și bine focalizate pe distanțe lungi, ele pot transmite energie către sisteme îndepărtate. De exemplu, un laser solar construit pe o stație spațială ar putea alimenta acea stație sau poate trimite energie către un satelit din apropiere sau chiar către Pământ. La locul de recepție, energia de la lumina laser ar putea fi apoi convertită în căldură sau electricitate.
Laserele alimentate cu energie solară ar putea susține, de asemenea, o schimbare către energie regenerabilă pe Pământ, a spus Gauger.
„Ele ar putea, de exemplu, să vă ajute să împărțiți apa, să conduceți chimia, să sintetizați îngrășăminte și să vă ajute la procesele care necesită o parte semnificativă din energia pe care o producem în prezent, inclusiv din surse fosile”, a spus Gauger. „Nu ne vor rezolva toate problemele în mod direct, dar ar putea juca un mic rol în provocarea cu care ne confruntăm de a trece la energii curate și durabile”.
Echipa plănuiește să dezvolte un prototip laser în următorii trei ani.
Comentarii recente