La energía solar basada en el espacio es la tecnología genial del futuro, aunque el concepto se concibió hace cientos de años. Konstantin Tsiolkovsky, un científico ruso, propuso la idea de aprovechar la energía solar espacial en 1923. Años más tarde, en 1941, el escritor estadounidense Isaac Asimov basó un cuento de ciencia ficción en este concepto, en el que un satélite alimentado por energía solar irradia energía a nuestro planeta de origen e incluso a otros asentamientos en el sistema solar. El concepto existe desde hace mucho tiempo, pero no se consideró seriamente hasta la década de 1970, durante la época dorada de los vuelos espaciales.

¡Ahora está de vuelta! La idea ha pasado de la ciencia ficción a la realidad y está ganando atención en medio de la crisis climática. En un experimento innovador, la empresa aeroespacial europea Airbus demostró recientemente cómo la energía solar podría irradiarse desde el espacio, aunque a pequeña escala.

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¿Qué es la energía solar espacial?

La energía solar basada en el espacio es el proceso de recolectar la energía del Sol en el espacio y transmitirla de regreso a la Tierra para su uso. Para lograr este noble objetivo, se debe lanzar una constelación de paneles solares espaciales a la órbita terrestre, formando una potencia espacial para aprovechar la energía solar. Los componentes principales incluyen satélites de paneles solares autoensamblables, reflectores y transmisores de energía de microondas o láser.

Reflectores o espejos hinchables repartidos por todo el espacio recogen la luz solar y la dirigen hacia los paneles solares. La energía solar recolectada se convierte luego en microondas o en un láser y se transmite a través de «antenas rectificadoras» a la Tierra. En la Tierra, el haz es recolectado por estaciones receptoras de energía y finalmente entregado a través de sistemas de red eléctrica.

¿Por qué una planta de energía solar espacial?

Todo el proceso de irradiación de energía solar en la Tierra es extremadamente costoso, pero ofrece una de las ventajas más significativas, que es el acceso directo a la energía indefinida del Sol.

A diferencia de la Tierra, la atmósfera en el espacio no absorbe ni dispersa la radiación solar. Esto permite que las células fotovoltaicas recolecten más energía en el espacio sin que las nubes las obstruyan.

Se estima que sólo el 48% de la energía solar llega a la superficie terrestre. El resto está bloqueado por absorción por los gases y polvos presentes en la atmósfera terrestre. La atmósfera de la Tierra también refleja el 23% de los rayos del Sol hacia el espacio. Por lo tanto, se desperdicia mucha energía en los intentos de aprovecharla en la Tierra.

Otro beneficio es que la energía se puede aprovechar las 24 horas del día, los siete días de la semana. Esto podría lograrse colocando satélites alimentados por energía solar en la órbita correcta para evitar el anochecer.

Sin embargo, hay varios desafíos de ingeniería que deben abordarse, como el despliegue de infraestructura a gran escala de paneles solares en el espacio, que sigue siendo una tarea hercúlea. Junto con esto, viene el desafío de mantenerlo en funcionamiento para aprovechar adecuadamente la energía solar durante un período de tiempo más largo.

El experimento de Airbus

Airbus demostró cómo la energía solar podría transmitirse desde el espacio en septiembre de 2022. Este fue un experimento a pequeña escala, pero tuvo el éxito suficiente como para sugerir que esta tecnología podría ser el futuro de la energía limpia.

Tuvo lugar en Alemania en el Airbus X-Works Innovation Factory. El sistema de transmisión inalámbrica pudo propagar energía verde 118 pies en este experimento. La energía radiada se usó para alimentar un generador de hidrógeno y un refrigerador, así como para iluminar una ciudad modelo.

Los ingenieros del equipo esperan expandir su rango y probarlo a una mayor distancia en los próximos años, llegando eventualmente al espacio.

“Defendemos un enfoque por etapas para escalar el sistema: desde sistemas terrestres a aerotransportados, luego al espacio. De hecho, esto podría cambiar las reglas del juego para los aviones, con el potencial de ampliar el alcance y reducir el peso, pero también de transmitir energía a otros lugares, gestionando la energía como datos. Esto ha generado mucho interés en el sector energético. En última instancia, este será un esfuerzo conjunto con las instituciones y la industria energética”, explicó Jean-Dominique Coste en un comunicado de prensa.

Esta tecnología de vanguardia tiene el potencial de revolucionar la aviación. Sin embargo, las aplicaciones de la tecnología van mucho más allá de la industria aeroespacial.

Ventajas

Se espera que la solución innovadora cambie las reglas del juego a medida que el mundo intenta frenar el calentamiento global mediante la reducción de emisiones. Más del 60% de la energía se produce utilizando combustibles fósiles, como el carbón. Y las previsiones indican que habrá un aumento de la demanda energética para 2050.

La energía solar del espacio es una excelente fuente de energía limpia. Es aproximadamente un 50% más intenso en el espacio y puede generar mucha más energía que las plantas del mismo tamaño en la Tierra.

La innovación en energía solar basada en el espacio tiene muchos beneficios, incluido el uso de menos tierra que las fuentes renovables tradicionales y el suministro de energía a áreas que actualmente carecen de energía confiable. Además, esta tecnología tiene el potencial de resolver el problema de la escasez de energía en el futuro al alimentar ciudades, fábricas, hogares y, eventualmente, aviones.

Varios otros experimentos también están en proceso. Por ejemplo, los científicos de Caltech están trabajando en el Demostrador de energía solar espacial (SSPD) para probar tecnologías clave.

Además, gobiernos como el Reino Unido, EE. UU. y China están trabajando en esta tecnología. La Agencia Espacial Europea también ha aprobado Solaris, un estudio para evaluar la viabilidad de grandes parques solares en el espacio.

Grandes mentes y avances tecnológicos han impulsado a la sociedad, y no pasará mucho tiempo antes de que la energía solar basada en el espacio se convierta en una realidad.

Vía Airbus

Imágenes a través de Airbus