El gobierno del Reino Unido está Según se informa, está considerando una propuesta de 16.000 millones de libras para construir una estación de energía solar en el espacio.

Sí, has leído bien. La energía solar basada en el espacio es una de las tecnologías que figuran en el Cartera de innovación Net Zero . Se ha identificado como una solución potencial, junto con otras, para ayudar al Reino Unido a lograr el cero neto para 2050.

Pero, ¿cómo podría un estación de energía solar en el espacio trabajo? ¿Cuáles son las ventajas e inconvenientes de esta tecnología?

Energía solar basada en el espacio consiste en recoger la energía solar en el espacio y transferirla a la Tierra. Aunque la idea en sí no es nueva, los recientes avances tecnológicos han hecho que esta perspectiva sea más factible.

El sistema de energía solar en el espacio consiste en un satélite de energía solar, una enorme nave espacial equipada con paneles solares. Estos paneles generan electricidad, que se transmite de forma inalámbrica a la Tierra a través de ondas de radio de alta frecuencia. Una antena terrestre, llamada rectenna, se encarga de convertir las ondas de radio en electricidad, que luego se envía a la red eléctrica.

Una central solar en órbita está iluminada por el sol las 24 horas del día y, por tanto, podría generar electricidad continuamente. Esto representa una ventaja respecto a los sistemas de energía solar terrestres (sistemas en la Tierra), que sólo pueden producir electricidad durante el día y dependen del clima.

Se prevé que la demanda mundial de energía aumente en casi el 50 por ciento para 2050, la energía solar basada en el espacio podría ser clave para ayudar a satisfacer la creciente demanda de energía y la lucha contra el aumento de la temperatura global.

Algunos retos

A space-based solar power station is based on a modular design, where a large number of solar modules are assembled by robots in orbit. Transporting all these elements into space is difficult, costly, and will take a toll on the environment.

El peso de los paneles solares se identificó como un reto inicial. Pero esto se ha abordado mediante el desarrollo de células solares ultraligeras (un panel solar se compone de células solares más pequeñas).

La energía solar basada en el espacio se considera técnicamente viable sobre todo por los avances en tecnologías clave, como las células solares ligeras, transmisión inalámbrica de energía y la robótica espacial.

Y lo que es más importante, el montaje de una sola estación de energía solar basada en el espacio requerirá muchos lanzamientos. Aunque la energía solar basada en el espacio está pensada para reducir las emisiones de carbono a largo plazo, los lanzamientos espaciales conllevan importantes emisiones, además de costes.

Actualmente los cohetes no son totalmente reutilizables, aunque empresas como Espacio X están trabajando para cambiar esta situación. La posibilidad de reutilizar totalmente los sistemas de lanzamiento reduciría considerablemente el coste global de la energía solar en el espacio.

Si conseguimos construir con éxito una central solar en el espacio, su funcionamiento también se enfrenta a varios retos prácticos. Los paneles solares podrían dañarse por los desechos espaciales . Además, los paneles en el espacio no están protegidos por la atmósfera terrestre. Al estar expuestos a una radiación solar más intensa, se se degradará más rápido que los de la Tierra, lo que reducirá la potencia que son capaces de generar.

El eficiencia de la transmisión inalámbrica de energía es otra cuestión. Transmitir energía a través de grandes distancias (en este caso desde un satélite solar en el espacio hasta la tierra) es difícil. Con la tecnología actual, sólo una pequeña parte de la energía solar recogida llegaría a la Tierra.

Los proyectos piloto ya están en marcha

El Proyecto de energía solar espacial en Estados Unidos está desarrollando células solares de alta eficiencia, así como un sistema de conversión y transmisión optimizado para su uso en el espacio. La empresa estadounidense Laboratorio de Investigación Naval probó un módulo solar y un sistema de conversión de energía en el espacio en 2020. Mientras tanto, China ha anunciado avances en su Estación espacial de energía solar de Bishan El objetivo es que el sistema funcione en 2035.

En el Reino Unido, el desarrollo de la energía solar basada en el espacio por valor de 17.000 millones de libras esterlinas (incluidos los costes de explotación) se considera un concepto viable a tenor de la reciente Informe de Frazer-Nash Consultancy . Se espera que el proyecto comience con pequeñas pruebas, para llegar a una central solar operativa en 2040.

El satélite de energía solar tendría 1,7 kilómetros de diámetro y pesaría unas 2.000 toneladas. La antena terrestre ocupa mucho espacio: unos 6,7 kilómetros por 13 kilómetros. Dado el uso de la tierra en el Reino Unido, es más probable que se coloque en alta mar.

Este satélite aportaría 2 gigavatios de energía al Reino Unido. Aunque se trata de una cantidad considerable, es una pequeña contribución a la capacidad de generación del Reino Unido, que es unos 76 gigavatios .

Con unos costes iniciales extremadamente elevados y un lento retorno de la inversión, el proyecto necesitaría importantes recursos gubernamentales, así como inversiones de empresas privadas.

Pero a medida que la tecnología avanza, el coste del lanzamiento y la fabricación del espacio disminuirá constantemente. Y la escala del proyecto permitirá la fabricación en masa, lo que debería reducir un poco el coste.

Todavía está por ver si la energía solar basada en el espacio puede ayudarnos a alcanzar el nivel cero en 2050. Otras tecnologías, como el almacenamiento de energía diverso y flexible, el hidrógeno y el crecimiento de sistemas de energía renovable se entienden mejor y pueden aplicarse más fácilmente.

A pesar de los desafíos, energía solar basada en el espacio es un precursor de interesantes oportunidades de investigación y desarrollo. En el futuro, es probable que esta tecnología desempeñe un papel importante en el suministro energético mundial.La conversación

Este artículo se ha publicado de nuevo en La conversación bajo licencia Creative Commons. Lea el artículo original .

Crédito de la imagen: NASA, dominio público, vía Wikimedia Commons