La energía solar espacial

La energía solar espacial tendría múltiples beneficios como: Internet móvil e incluso la fabricación: el gran vacío de espacio es una gran promesa para el futuro de muchos sectores.

Las próximas décadas verán el lanzamiento de miles de satélites 5G más. También, proyectos dirigidos a la riqueza mineral de los asteroides. Mientras otros esperan que la microgravedad orbital pueda ser el habilitador ideal para la fabricación de chips de computadora.

La energía, por otro lado, parece una industria decididamente terrena. Cada año aprovechamos más de los recursos renovables disponibles para nosotros, mientras que la fusión nuclear comercial parece cada vez más cercana. Incluso si pudiéramos acceder a alguna fuente de energía basada en el espacio, ¿cómo la transmitiríamos?

Esa pregunta y muchas más podrían responderse mediante un ambicioso proyecto del gobierno británico. Este ha encargado a Frazer-Nash Consultancy que investigue los sistemas de energía solar espacial (SBSP). Dichos sistemas utilizarían satélites muy grandes para recolectar energía solar. La energía solar espacial sería convertida en ondas de radio de alta frecuencia y transmitida a receptores terrestres conectados a la red.

El concepto, desarrollado por primera vez por el científico ruso Konstantin Tsiolkovsky en la década de 1920. Incluso fue avanzado por Isaac Asimov, que citaba apuntes de energía solar espacial constante. Pero, ¿podría la idea de ciencia ficción convertirse en realidad?

Los paneles para la energía solar espacial

La lista de desafíos está lejos de ser corta. La transmisión de energía es una, aunque un equipo de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón ha diseñado y demostrado un sistema orbital para la conversión de electricidad en ondas electromagnéticas.

El tamaño es otro: las granjas solares basadas en la Tierra son enormes. Algunas cubren el área de más de mil campos de fútbol. Los sistemas de energía solar espacial tendrían que ser enormes para maximizar su eficiencia de por vida. Implicaría desafíos de fabricación e implementación que podrían involucrar el ensamblaje robótico.

Las células solares convencionales también son muy pesadas. Por lo tanto, no son adecuadas para su lanzamiento al espacio, dice la Dra. Amanda Hughes de la Universidad de Liverpool. La doctora Hughes trabaja con colegas para investigar el uso de células solares de película delgada.

A diferencia de los paneles solares tradicionales, las celdas de película delgada son ligeras, delgadas e incluso ofrecen cierto grado de flexibilidad. El proyecto Liverpool, que no está vinculado al esquema del gobierno, espera imprimirlos en velas solares hechas de materiales como Mylar y Kapton, que aprovechan la energía de los fotones para el movimiento.

En última instancia, las celdas se colocarían en andamios livianos de estilo origami. Los marcos se plegarían para caber en las bodegas de carga compactas, antes de desplegarse una vez puestos en órbita.

Un gran proyecto solar

El gobierno espera que se pueda implementar un sistema de energía solar espacial para 2050. Frazer-Nash está estudiando diseños internacionales líderes y redactará el plan de ingeniería. También comparará la energía solar basada en el espacio con otras fuentes renovables, mientras que Oxford Economics ayudará a calcular el costo.

Un proyecto tan ambicioso no será barato. Si bien el precio de la tecnología asociada, como los lanzamientos de cohetes, cae cada año, se necesitará una cantidad significativa para I + D, fabricación y despliegue.

Sin embargo, los beneficios potenciales son enormes. Según un artículo en línea de Hughes, un sistema chino propuesto conocido como Omega podría suministrar 2 GW en el pico. Esta cantidad es más de lo que podrían entregar los paneles convencionales de 6 m . A medida que la población crece y la demanda de energía se dispara. Por ese motivo, estas cifras podrían resultar muy tentadoras.

El interés es alto a pesar de que el costo de la energía solar convencional ha caído, dice Hughes. “El precio del silicio ha bajado significativamente, pero el mercado se ha estancado un poco. No hemos visto mucho aumento en la eficiencia, al menos a nivel comercial “.

Ella agrega: “Ha habido grandes avances en el campo de las células solares flexibles ligeras en los últimos años. Estos esfuerzos no solo han sido en beneficio de las aplicaciones espaciales, también hay muchos usos para ellos aquí en la Tierra, como las células solares portátiles en las telas ”.

Las estaciones de energía solar espacial pueden ser una posibilidad remota, pero podrían traer beneficios significativos a la Tierra.

Fuente: Instituto de Ingenieros Mecánicos

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