衛星で太陽光を反射。 地球温暖化を加速しませんか。

質問

宇宙太陽光発電システム

月や衛星などに反射鏡を設置して集光した、太陽エネルギーを地球へ供給すれば、当然、地球上のエネルギーが増え、地球温暖化の一因にならないのでしょうか。

回答No.5

P_hydra

補足を拝見しました。
この分野は私の全くの専門外ですので、
正確にお答えできる自信はありませんが
とりあえず考えられるところを述べさせていただきます。

＞１．一点に集光すれば、そこ（発電装置）は超高温になりませんか。
まず、宇宙太陽光発電ですが、
これは宇宙に「鏡」を設置するのではなく、
そこで得た太陽光を太陽電池などで電気エネルギーに変換し、
このエネルギーをマイクロ波やレーザー光で地上に送るものです。
高エネルギーマイクロ波の受信装置の耐久性の問題は当然ありますが、
地上が灼熱地獄になるようなことはありません。

＞２．新月と満月の夜では、地表の気温に違いがありませんか。
月の光のエネルギーのデータは見つけられませんでしたが、
天体としての明るさは、満月で太陽のおよそ５０万分の１。
これから推測すると、影響は皆無と思われます。

＞３．天然衛星、月での反射鏡を使った集光発電で考えてみます。
＞　　月食の状態にある月では、この仕組は使えない。
＞　　したがって、衛星が地球の陰にあるときも同様である。
これはその通りでしょう。

＞４．衛星軌道は、地球の大気圏外にある。
＞　したがって、本来が、地表に届かない、地球に入射しないエネルギーである。
これは軌道の位置や地球からの距離によります。
一般的な静止衛星の軌道では、しっかりと影ができます。
一方で、かなり遠距離、
あるいは近距離でも太陽と地球を結ぶ線に対して
垂直方向の軌道に乗せれば影はできません。
逆に地球の陰にもなりませんから、発電効率も上がります。
ただし、地上の受信装置との位置関係が常に変化しますので、
エネルギー送信には高度な技術が必要になります。

＞＞0.01％が多少増えたところで、全体への影響は皆無です。
＞　本当にそうでしょうか。

太陽光のエネルギーは、およそ１０年ほどのサイクルで
0.1％程度変動しています。
ＮＡＳＡの資料では、これによる気温の変動は
およそ0.1度と見積もられています。
人類が生産しているエネルギーの総量は太陽光の0.01％程度ですから、
それが多少増加したところで誤差範囲、
ほとんど影響はないと考えてもよいかと思います。

ただ、総量は僅かでも局地的な温度の変動には多少注意が必要です。
例えば、原発の冷却のために周囲の海水温が上昇すると、
二酸化炭素の海水への飽和度が下がり大気中へ放出されます。
この影響は、発生する熱そのものよりはずっと大きくなります。

もっと大きなレベルで、
極地の氷や山間部の万年雪が溶け出して地表が露出すると、
その地域の太陽光の反射率が低下→熱吸収量の増加
これが広範囲に広がれば、無視は出来なくなります。

＞それと、ケスラーシンドローム（スペースデブリの存在）を考えると、・・・・・
通常の静止衛星軌道上に設置する場合は、無視は出来ないかもしれませんが、
もっと地球から離れた軌道であれば大丈夫でしょう。
ただ確率は低いですが、隕石は多少怖いかも？
彗星の接近で周辺に塵がばら撒かれたりすると・・・？
多少のパネルの損傷にも対応可能な耐久性は必要でしょう。

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地球の温暖化を室内温度に例えると、
暖房は99.99％常に一定（太陽光と僅かに地熱）
追加できるのはusbヒーターくらい（人類のエネルギー0.01％）
これでは室温を上げるにはあまりに陳腐です。
ただし、カーテンを引くことはできます。
（二酸化炭素やメタンガス等の温室効果ガス）
そしてこれは室温上昇に無視できない影響があると言うことです。

補足

重ねてのご回答ありがとうございます。

＞レーザー光を使う場合にも大型の反射鏡によって太陽光を集めますが、この集光部で、太陽光のエネルギーを直接レーザー光の励起エネルギーとして利用するのが特徴です。　「提供：宇宙航空研究開発機構（JAXA）」
http://www.jaxa.jp/article/interview/vol53/index_j.html

「宇宙空間の静止軌道上で数km2規模のミラーを使って太陽光を集める。」としています。
この反射鏡による集光部分の装置が超高温になるのではないか、と危惧しています。

＞近距離でも太陽と地球を結ぶ線に対して垂直方向の軌道に乗せれば影はできません。
＞通常の静止衛星軌道上に設置する場合は、無視は出来ないかもしれませんが、もっと地球から離れた軌道であれば大丈夫でしょう。

静止衛星軌道上であればこその宇宙太陽光発電所ではないでしょうか。
つまり、もっと地球から離れた軌道では静止衛星ではなくなり、地球へマイクロ波やレーザーを送って来れないのではないでしょうか。