Suena a ciencia ficción: gigantescas plantas de energía solar flotando en el espacio que envían enormes cantidades de energía a la Tierra. Y durante mucho tiempo, el concepto, desarrollado por primera vez por el científico ruso Konstantin Tsiolkovsky en los años 20, fue solamente una inspiración para los escritores.
Sin embargo, un siglo más tarde, los científicos están haciendo grandes progresos para convertir el concepto en realidad. La Agencia Espacial Europea se ha dado cuenta del potencial de estos esfuerzos y ahora está buscando financiar algunos proyectos, pensando que el primer recurso industrial que obtendremos del espacio es la «energía radiante«.
El cambio climático es nuestro mayor desafío, así que hay mucho en juego. Desde el aumento de las temperaturas a nivel mundial hasta el cambio de las pautas meteorológicas, el impacto del cambio climático ya se sufren en todo el mundo. Para luchar contra este desafío habrá que hacer cambios radicales en la forma en que generamos y consumimos la energía.
Las tecnologías de energía renovable se han desarrollado de forma exponencial en los últimos años, con una mayor eficiencia y un menor coste. Pero una de las principales barreras para su desarrollo a gran escala es el hecho de que no proporcionan un suministro constante de energía. Las plantas eólicas y solares sólo producen energía cuando el viento sopla o el sol brilla, pero necesitamos electricidad las 24 horas del día, todos los días. Así que necesitamos una forma de almacenar energía a gran escala antes de que podamos hacer el cambio definitivo a las fuentes renovables.
Una posible solución sería generar energía solar en el espacio. Hay muchas ventajas. Una planta de energía solar en el espacio podría orbitar de cara al sol las 24 horas del día. La atmósfera de la Tierra también absorbe y refleja parte de la luz del sol, por lo que las células solares por encima de la atmósfera recibirán más luz solar y producirán más energía.
Pero uno de los principales desafíos a superar es cómo ensamblar, lanzar y desplegar estructuras tan grandes. Una sola estación de energía solar puede llegar a tener hasta 10 kilómetros cuadrados en un área equivalente a 1.400 campos de fútbol. El uso de materiales ligeros también será de crucial importancia, ya que el mayor gasto será el coste de lanzar la estación al espacio en un cohete.
En 2017, los investigadores del Instituto Tecnológico de California esbozaron diseños para una estación de energía modular, que consiste en miles de módulos de células solares ultraligeras.
Recientemente, también se están estudiando los avances en la fabricación, como la impresión en 3D, para esta aplicación. En la Universidad de Liverpool, están explorando nuevas técnicas de fabricación para imprimir células solares ultraligeras en velas solares.
Una vela solar es una membrana plegable, ligera y altamente reflectante capaz de aprovechar el efecto de la presión de la radiación solar para impulsar una nave espacial sin combustible. Estan explorando cómo incrustar células solares en las estructuras de las velas solares para crear grandes estaciones de energía solar sin combustible.
Estos métodos nos permitirían construir las estaciones de energía en el espacio. De hecho, algún día se podrá fabricar y desplegar unidades en el espacio desde la Estación Espacial Internacional o la futura estación lunar que orbitará la Luna. Estos dispositivos podrían, de hecho, ayudar a proporcionar energía en la Luna.
Las posibilidades no terminan ahí. Si bien actualmente dependemos de materiales de la Tierra para construir centrales eléctricas, los científicos también están considerando la posibilidad de usar recursos del espacio para la fabricación, como los materiales que se encuentran en la Luna.
Otro gran desafío será conseguir que la energía se transmita a la Tierra. El plan es convertir la electricidad de las células solares en ondas de energía y usar campos electromagnéticos para transferirla a una antena en la superficie de la Tierra. La antena entonces convertiría las ondas de nuevo en electricidad. Los investigadores dirigidos por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón ya han desarrollado diseños y demostrado un sistema orbital que debería ser capaz de hacer esto.
Aunque queda mucho trabajo por hacer, el objetivo es que las estaciones de energía solar en el espacio se conviertan en una realidad en las próximas décadas. Investigadores chinos han diseñado un sistema llamado Omega, que pretenden tener en funcionamiento para el 2050. Este sistema debería ser capaz de suministrar dos gigavatios de energía a la red de la Tierra en su máximo rendimiento, lo cual es una cantidad enorme. Para producir esa cantidad de energía con paneles solares en la Tierra, se necesitarían más de seis millones de ellos.
Los satélites solares más pequeños, como los diseñados para alimentar a los vehículos lunares, podrían estar operativos incluso antes.
En todo el mundo, la comunidad científica está dedicando tiempo y esfuerzo al desarrollo de estaciones de energía solar en el espacio. Nuestra esperanza es que algún día puedan ser una herramienta vital en nuestra lucha contra el cambio climático.
Más información: ideas.esa.int
Luis Costa dice
Yo pienso que todo avance en tecnología de energía,no solo es útil ,es necesario,para prolongar la vida humana y el ecosistema.tambien reconocer que todo avance es un escalón,para el futuro progreso.
Anónimo dice
Absurdo. Habría que poner tantas y tan grandes que el brillos de los “tan molestos” satélites de Elon Musk serían un chiste en comparación. Por no hablar de que semejantes estructuras sí que serían un blanco fácil para la basura espacial. La basura espacial que apenas mide unos centímetros es imposible de rastrear. Esos paneles solares acabarían como un colador (y generando más restos) sin remedio alguno.
Yo voto por los reactores nucleares de sales fundidas alimentados por torio, que no producen restos radiactivos y son incapaces de provocar un desastre nuclear, y es una tecnología que ya existe pero que no se comercializa básicamente porque a nadie le da la gana. Mientras esperamos como ilusos la fusión nuclear, como si se fuera a imponer automáticamente en todos lados nada más se consiga.
No nos faltan modos de generar energía limpia en la Tierra, falta la voluntad.