Plan para investigar la energía solar desde el espacio


Habilitación y soporte

26/09/2022
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El Sol nunca deja de brillar en el espacio, y allí es mucho más intenso que en la superficie de la Tierra. Entonces, ¿qué pasaría si pudiéramos reunir esa energía en el espacio y luego enviarla a la Tierra?

Estudios recientes financiado por el Elemento de preparación del programa de Actividades Básicas de la ESA, muestran que el concepto, llamado energía solar basada en el espacio, es teóricamente viable y podría respaldar el camino hacia la descarbonización del sector energético. Sin embargo, persisten importantes incertidumbres y desafíos técnicos. En respuesta, la ESA propone un programa de I+D para madurar el concepto y sus tecnologías críticas: SOLARIS.

Energía solar basada en el espacio para las necesidades energéticas de la Tierra

El desafío de descarbonizar el sector energético de Europa en las próximas décadas es enorme. El director de la Agencia Internacional de Energía, Fatih Birol, escribió en el Financial Times que “Se requiere nada menos que una transformación total de nuestra infraestructura energética: una empresa mundial de velocidad y escala sin precedentes…. Es posible que casi la mitad de los recortes de emisiones necesarios para avanzar hacia el cero neto para 2050 deban provenir de tecnologías que aún no están en el mercado”.

Además del necesario aumento masivo de la energía solar y eólica terrestres, que son intermitentes por naturaleza, existe una necesidad urgente de nuevas fuentes de energía de respaldo y de equilibrio de la red, actualmente proporcionadas principalmente por combustibles fósiles, hidroeléctricos y nucleares.

Energía solar, bajando

Por lo tanto, en el contexto más amplio de una transición energética, que la AIE estima que requerirá inversiones de billones de euros, se están estudiando una variedad de fuentes alternativas, incluida la geotérmica y, a más largo plazo, la fusión nuclear. SOLARIS ayudará a decidir si es factible agregar a esta lista de trabajo la energía solar basada en el espacio, un concepto de décadas de antigüedad para el suministro de energía limpia.

Los satélites de energía solar en órbita geoestacionaria recolectarían la luz solar de forma permanente las 24 horas del día, los 7 días de la semana y luego la convertirían en microondas de baja densidad de potencia para transmitirla de manera segura a las estaciones receptoras en la Tierra. La física involucrada significa que estos satélites tendrían que ser grandes, del orden de varios kilómetros de tamaño, y lo mismo es cierto para las ‘rectennas’ de recolección en la superficie de la Tierra.

Recepción de rectenna en el suelo

Esto, a su vez, requeriría avances técnicos en áreas como la fabricación en el espacio y el ensamblaje robótico, la energía fotovoltaica de alta eficiencia, la electrónica de alta potencia y la formación de haces de radiofrecuencia. También se emprenderán más investigaciones para confirmar los efectos benignos de las microondas de baja potencia en la salud humana y animal y la compatibilidad con aeronaves y satélites.

“Este es el tipo de preguntas técnicas que SOLARIS analizará para explorar más a fondo la viabilidad del concepto, de modo que Europa pueda tomar una decisión informada en 2025 sobre si continuar con un programa de energía solar basada en el espacio en el futuro”. dice Sanjay Vijendran, jefe de la ESA para la propuesta SOLARIS. “Como una ventaja adicional, cualquier avance logrado en estas áreas será valioso por derecho propio, aplicable a muchos otros esfuerzos de vuelos espaciales.

Impresión artística de un satélite de energía solar

“El error que se comete a menudo es comparar el concepto con la energía solar terrestre, cuando en realidad la energía solar espacial ofrece características novedosas, como la energía de carga base que en realidad sirve para complementar en lugar de competir con fuentes intermitentes como la energía solar terrestre y la eólica. En este sentido, podrían ofrecer una opción alternativa a la energía nuclear en el futuro, donde los estudios muestran que la solución basada en el espacio termina siendo sorprendentemente competitiva”.

La propuesta del programa llega en un momento en que el interés mundial en la energía solar basada en el espacio está en su punto más alto en décadas, con demostraciones en órbita que se están preparando en los EE. UU., China y Japón.

Temas de estudio de SOLARIS

El Reino Unido ha establecido su Iniciativa de energía espacial para desarrollar energía solar basada en el espacio, mientras que la Comisión Europea está financiando un proyecto que investiga grandes reflectores livianos que redirigen la luz del sol hacia granjas solares en tierra llamado SOLESPACIO.

“Teniendo en cuenta las crisis climática y energética, y los rápidos avances que estamos logrando en las capacidades espaciales, ahora es el momento de investigar si la energía solar basada en el espacio puede ser parte de la solución; es lo más responsable”, agrega el Dr. Vijendran.

Para más información sobre este programa, destinado a reforzar el liderazgo técnico de Europa en el espacio y propuesto para su aprobación en Reunión del Consejo de la ESA a nivel ministerial en noviembre, visite el Sitio web de SOLARIS.

SOLARIS: preparación para la energía solar basada en el espacio



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