Japonya, güneş enerjisinin sınırlı kurulum alanları ve düşük kapasite kullanım oranı gibi kronik sorunlarına iki yenilikçi teknolojiyle çözüm arıyor: Uzay tabanlı güneş enerjisi üretimi (SBSP) ve esnek, perovskit temelli güneş panelleri.
Güneş enerjisinin potansiyelinden tam anlamıyla yararlanmak amacıyla çalışan Japonya, hem Dünya yüzeyinde hem de uzayda enerji üretimini artırmaya odaklanıyor. 1970’lerden bu yana kullanılan güneş enerjisi, hâlâ küresel enerji arzında sınırlı paya sahip. Bunun başlıca nedenleri, panel kurulumuna uygun alanların kısıtlı olması ve gece, kötü hava koşulları veya kirlenme gibi nedenlerle düşük verimle çalışması.
Uzaydan Dünya’ya Mikrodalga ile Enerji
Japonya’nın öncülük ettiği Uzay Tabanlı Güneş Enerjisi (SBSP) projesi, 2 km² büyüklüğünde dev güneş panelleri taşıyan uydularla uzayda enerji üretimini hedefliyor. Bu uydular, ürettikleri elektriği mikrodalgalar aracılığıyla yeryüzüne kablosuz olarak iletecek. Hava koşullarından etkilenmeden ve gece-gündüz fark etmeksizin çalışabilecek bu sistemin, yerdeki geleneksel panellere göre 5 ila 10 kat daha fazla enerji üretmesi öngörülüyor. Her uydu, bir nükleer santralin üreteceği kadar, yaklaşık 1 milyon kW elektrik sağlayacak.
Bu teknoloji 1968’de ABD’de önerilmiş olsa da, yüksek maliyet ve teknik zorluklar nedeniyle uzun yıllar ilerleme kaydedilemedi. Ancak Japonya, 1980’lerden bu yana SBSP alanındaki araştırmalarını kararlılıkla sürdürdü. Kyoto Üniversitesi’nden Prof. Naoki Shinohara, bu teknolojinin “insanlığın önümüzdeki 10 bin yıl boyunca varlığını sürdürebilmesi için kritik olduğunu” vurguluyor. Japonya, 2025 mali yılı içinde uzaydan yere enerji iletim denemesi gerçekleştirmeyi planlıyor.
Binalara, Eğik Yüzeylere, Her Yere: Esnek Perovskit Paneller
SBSP’nin yanı sıra, Japonya’da geliştirilen Perovskit Güneş Hücreleri (PSC), güneş enerjisinin karasal kullanımını kökten değiştirmeyi vadediyor. 2009’da icat edilen bu film şeklindeki ince, hafif ve esnek hücreler; geleneksel, kalın ve sert silikon panellere alternatif sunuyor. Sadece bir mikrometre kalınlığında olan bu hücreler, binaların dış cepheleri, kavisli yüzeyler veya pencere olmayan veri merkezlerinin duvarları gibi alanlara kolaylıkla entegre edilebiliyor.
SEKISUI CHEMICAL gibi büyük firmalar, PSC’lerin dış ortam koşullarına dayanıklılığını artırmak için mühürleme teknolojileri ve film üretiminde Ar-Ge çalışmaları yürütüyor. Şirketin Ar-Ge Merkezi Direktörü Takeharu Morita, “Gelecekteki bakım ve değişim süreçlerine uygun ürünler geliştiriyoruz” diyor. Tokyo’daki büyük bir veri merkezi, 2024 Nisan ayında PSC’lerle kaplanarak pilot uygulama başlattı. Projenin başarılı olması halinde, bu sistem Japonya genelinde 16 veri merkezine daha yayılacak. Ayrıca arıtma tesisleri, termik santraller ve tren istasyonları gibi farklı kamu tesislerinde de denemeler devam ediyor.
Uzmanlara göre, fosil yakıtlara ihtiyaç duymayan ve güvenlik riski taşımayan yenilenebilir enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesi, sadece iklim kriziyle mücadele için değil, enerji arz güvenliği açısından da büyük önem taşıyor. Japonya’nın uzay ve yeryüzünde eş zamanlı yürüttüğü güneş enerjisi çalışmaları, gelecekte küresel enerji dönüşümünün öncülerinden biri olabilir.