
You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.
You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.
<script type="text/javascript">
<!--
document.write('<div id="oa_widget"></div>');
document.write('<script type="text/javascript" src="https://beta.openaire.eu/index.php?option=com_openaire&view=widget&format=raw&projectId=undefined&type=result"></script>');
-->
</script>
Towards net zero: A technological review on the potential of space-based solar power and wireless power transmission

doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e29996 , 10.2139/ssrn.4628408 , 10.60692/btpwh-j5178 , 10.60692/pqg4h-8ms78
pmid: 38698970
pmc: PMC11064435
doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e29996 , 10.2139/ssrn.4628408 , 10.60692/btpwh-j5178 , 10.60692/pqg4h-8ms78
pmid: 38698970
pmc: PMC11064435
La necesidad mundial de energía está aumentando a un ritmo elevado y se espera que se duplique o aumente en un 50%, según algunos estudios, en 30 años. Como resultado, es esencial buscar métodos alternativos de producción de energía. Las plantas de energía solar fotovoltaica (PV) utilizan la energía limpia del sol, pero no siempre son confiables, ya que dependen de los patrones climáticos y requieren una gran cantidad de tierra. La energía solar basada en el espacio (SBSP) ha surgido como la posible solución a este problema. SBSP puede proporcionar electricidad libre de carbono de carga base las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con una densidad de potencia más de 10 veces mayor que las alternativas terrestres, al tiempo que requiere mucho menos terreno. La energía solar se recoge y convierte en el espacio para ser enviada de vuelta a la Tierra a través de microondas o láser de forma inalámbrica y se utiliza como electricidad. Sin embargo, aprovechar todo su potencial requiere abordar obstáculos tecnológicos sustanciales en la transmisión de energía inalámbrica a través de distancias extensas para enviar energía de manera eficiente a los receptores en tierra. Cuando se trata de lograr un objetivo de cero neto, el SBSP se está convirtiendo en una opción más viable. Este documento presenta una revisión de los sistemas de transmisión de energía inalámbrica y una descripción general de SBSP como un sistema integral. Para introducir la información de última generación, se examinaron las propiedades del sistema y los modelos modernos de SBSP junto con los efectos de aplicación y desbordamiento con respecto a diferentes sectores. Se discuten los desafíos y riesgos para abordar las barreras clave para la implementación exitosa del proyecto. Los obstáculos tecnológicos se derivan del hecho de que, aunque la mayor parte de la tecnología ya está disponible, ninguna es realmente lo suficientemente eficiente para su despliegue, por lo que con las empresas privadas que entran en la carrera espacial y un sistema más eficiente, el costo de todo el sistema que impidió que esta noción sucediera también está disminuyendo. Con avances incrementales en áreas clave e inversión sostenida, el SBSP integrado con otras energías renovables podría contribuir significativamente a la descarbonización intersectorial.
Le besoin mondial en énergie augmente à un rythme élevé et devrait doubler ou augmenter de 50%, selon certaines études, dans 30 ans. En conséquence, il est essentiel de rechercher des méthodes alternatives de production d'énergie. Les centrales solaires photovoltaïques (PV) utilisent l'énergie propre du soleil, mais elles ne sont pas toujours fiables car elles dépendent des conditions météorologiques et nécessitent beaucoup de terrain. L'énergie solaire spatiale (SBSP) est apparue comme la solution potentielle à ce problème. SBSP peut fournir de l'électricité sans carbone 24h/24 et 7j/7 avec une densité de puissance plus de 10 fois supérieure à celle des alternatives terrestres tout en nécessitant beaucoup moins de terres. L'énergie solaire est collectée et convertie dans l'espace pour être renvoyée sur Terre par micro-ondes ou laser sans fil et utilisée comme électricité. Cependant, exploiter tout son potentiel nécessite de s'attaquer à des obstacles technologiques importants dans la transmission d'énergie sans fil sur de longues distances afin d'envoyer efficacement de l'énergie aux récepteurs au sol. Lorsqu'il s'agit d'atteindre un objectif net zéro, le SBSP devient une option plus viable. Ce document présente un examen des systèmes de transmission d'énergie sans fil et un aperçu de SBSP en tant que système complet. Pour présenter les informations de pointe, les propriétés du système et des modèles SBSP modernes ainsi que les effets d'application et de débordement en ce qui concerne les différents secteurs ont été examinés. Les défis et les risques sont discutés pour surmonter les principaux obstacles à la réussite de la mise en œuvre du projet. Les obstacles technologiques proviennent du fait que, bien que la plupart de la technologie soit déjà disponible, aucune n'est suffisamment efficace pour être déployée, de sorte que les entreprises privées entrent dans la course à l'espace et dans un système plus efficace, le coût de l'ensemble du système qui a empêché cette notion de se produire diminue également. Avec des progrès progressifs dans des domaines clés et des investissements soutenus, le SBSP intégré à d'autres énergies renouvelables pourrait contribuer de manière significative à la décarbonisation intersectorielle.
The global need for energy is increasing at a high rate and is expected to double or increase by 50%, according to some studies, in 30 years. As a result, it is essential to look into alternative methods of producing power. Solar photovoltaic (PV) power plants utilize the sun's clean energy, but they're not always dependable since they depend on weather patterns and requires vast amount of land. Space-based solar power (SBSP) has emerged as the potential solution to this issue. SBSP can provide 24/7 baseload carbon-free electricity with power density over 10 times greater than terrestrial alternatives while requiring far less land. Solar power is collected and converted in space to be sent back to Earth via Microwave or laser wirelessly and used as electricity. However, harnessing its full potential necessitates tackling substantial technological obstacles in wireless power transmission across extensive distances in order to efficiently send power to receivers on the ground. When it comes to achieving a net-zero goal, the SBSP is becoming more viable option. This paper presents a review of wireless power transmission systems and an overview of SBSP as a comprehensive system. To introduce the state-of-the-art information, the properties of the system and modern SBSP models along with application and spillover effects with regard to different sectors was examined. The challenges and risks are discussed to address the key barriers for successful project implementation. The technological obstacles stem from the fact that although most of the technology is already available none are actually efficient enough for deployment so with, private enterprises entering space race and more efficient system, the cost of the entire system that prevented this notion from happening is also decreasing. With incremental advances in key areas and sustained investment, SBSP integrated with other renewable could contribute significantly to cross-sector decarbonization.
تتزايد الحاجة العالمية للطاقة بمعدل مرتفع ومن المتوقع أن تتضاعف أو تزيد بنسبة 50 ٪، وفقًا لبعض الدراسات، في غضون 30 عامًا. ونتيجة لذلك، من الضروري النظر في طرق بديلة لإنتاج الطاقة. تستخدم محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) الطاقة النظيفة للشمس، لكنها لا يمكن الاعتماد عليها دائمًا لأنها تعتمد على أنماط الطقس وتتطلب مساحة هائلة من الأرض. ظهرت الطاقة الشمسية الفضائية (SBSP) كحل محتمل لهذه المشكلة. يمكن لـ SBSP توفير كهرباء خالية من الكربون على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع بكثافة طاقة تزيد عن 10 أضعاف البدائل الأرضية بينما تتطلب مساحة أقل بكثير. يتم جمع الطاقة الشمسية وتحويلها في الفضاء لإرسالها إلى الأرض عبر الميكروويف أو الليزر لاسلكيًا واستخدامها ككهرباء. ومع ذلك، فإن تسخير إمكاناتها الكاملة يتطلب معالجة عقبات تكنولوجية كبيرة في نقل الطاقة اللاسلكية عبر مسافات واسعة من أجل إرسال الطاقة بكفاءة إلى أجهزة الاستقبال على الأرض. عندما يتعلق الأمر بتحقيق هدف صافي الصفر، يصبح SBSP خيارًا أكثر قابلية للتطبيق. تقدم هذه الورقة مراجعة لأنظمة نقل الطاقة اللاسلكية ونظرة عامة على SBSP كنظام شامل. لتقديم أحدث المعلومات، تم فحص خصائص النظام ونماذج SBSP الحديثة جنبًا إلى جنب مع التطبيق والآثار غير المباشرة فيما يتعلق بالقطاعات المختلفة. تتم مناقشة التحديات والمخاطر لمعالجة العوائق الرئيسية للتنفيذ الناجح للمشروع. تنبع العقبات التكنولوجية من حقيقة أنه على الرغم من أن معظم التكنولوجيا متاحة بالفعل، إلا أن لا شيء منها فعال بالفعل بما يكفي للنشر، لذلك مع دخول الشركات الخاصة سباق الفضاء ونظام أكثر كفاءة، فإن تكلفة النظام بأكمله الذي منع هذه الفكرة من الحدوث تتناقص أيضًا. مع التقدم التدريجي في المجالات الرئيسية والاستثمار المستدام، يمكن أن تساهم SBSP المدمجة مع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى بشكل كبير في إزالة الكربون عبر القطاعات.
Computer Networks and Communications, Wireless Energy Harvesting, Wireless Energy Harvesting and Information Transfer, Space (punctuation), Engineering, FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering, Electronic engineering, Physics, Contactless Power Transmission, Zero (linguistics), Engineering physics, Linguistics, Power (physics), Transmission (telecommunications), Computer science, Wireless Power Transfer Systems and Applications, FOS: Philosophy, ethics and religion, Philosophy, Operating system, Electrical engineering, Physical Sciences, Delay-Tolerant Networking in Mobile Ad Hoc Networks, Computer Science, Wireless, Telecommunications, FOS: Languages and literature, Solar power, Thermodynamics, Wireless Power Transfer, RF Energy Harvesting, Power transmission
Computer Networks and Communications, Wireless Energy Harvesting, Wireless Energy Harvesting and Information Transfer, Space (punctuation), Engineering, FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering, Electronic engineering, Physics, Contactless Power Transmission, Zero (linguistics), Engineering physics, Linguistics, Power (physics), Transmission (telecommunications), Computer science, Wireless Power Transfer Systems and Applications, FOS: Philosophy, ethics and religion, Philosophy, Operating system, Electrical engineering, Physical Sciences, Delay-Tolerant Networking in Mobile Ad Hoc Networks, Computer Science, Wireless, Telecommunications, FOS: Languages and literature, Solar power, Thermodynamics, Wireless Power Transfer, RF Energy Harvesting, Power transmission
citations This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).3 popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.Average influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).Average impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.Average
