¿Es viable generar energía en el espacio?

¿Es viable generar energía en el espacio?

la generacion de energía solar espacial Es una posibilidad de producir energía para su uso en la Tierra, sin las limitaciones que enfrentan las plantas solares terrestres. Esto es lo que dice el Instituto de Tecnología de California (Caltech), responsable de desarrollar el Proyecto de energía solar espacialel proyecto de energía solar espacial del Instituto Americano.

De acuerdo a Caltech, la energía del Sol, capturada en el espacio por células solares, puede propagarse mediante microondas. Lo que significa que la energía se puede transmitir desde el espacio a la Tierra con tecnología de transmisión de energía inalámbrica.

Pruebas con el prototipo.

En enero de 2023, el Caltech lanzó su primer prototipo al espacio, llamado Space Solar Energy Demonstrator (SSPD-1). Con el objetivo de demostrar innovaciones tecnológicas, la prueba fue exitosa.

En la misión espacial SSPD-1 se llevaron a cabo tres experimentos, probando la arquitectura, estructura y mecanismos de despliegue de módulos solares, además de evaluar el rendimiento de 32 tipos diferentes de células fotovoltaicas y el funcionamiento de una serie de microtransmisores de energía. ondas.

en uno artículo, publicado un año después del lanzamiento del prototipo, los investigadores afirman que SSPD-1 era capaz de transmitir energía desde el espacio a la Tierra mediante tecnología inalámbrica. Además, fue posible medir la eficiencia, durabilidad y funcionamiento de diferentes tipos de células solares expuestas al espacio exterior.

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Tecnología actual con concepto antiguo.

Aunque la investigación internacional avanza hacia el desarrollo de nuevas tecnologías, la idea de captar energía solar en el espacio no es tan nueva.

El concepto de Konstantin Tsiolkovsky

Según informó la Agencia Espacial Europea (ESA), el concepto de energía solar espacial precede al inicio de la carrera espacial. Fue el científico y matemático ruso, Konstantin Tsiolkovskyquien propuso por primera vez, en 1923, la implementación de un sistema espacial que pudiera concentrar y enviar un rayo de luz solar a la Tierra.

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Todavía en 1903, Tsiolkovsky publicó su obra “Exploración del espacio cósmico utilizando dispositivos de reacción” que, junto con sus fórmulas matemáticas, sirvió de base para el desarrollo del programa espacial ruso, el Sputnik. En 1961, la nave espacial Vostok pudo llevar al primer ser humano al espacio.

Vostok Nave, Moscú, 1969 / Foto de David C. Cook, proporcionada por su nieto Rob Ketchersidebajo CC BY-NC-SA 2.0 ESCRITURA en el Flickr

Pero, décadas antes de este suceso, el científico ruso calculó y propuso que un sistema de espejos en el espacio podría ser capaz de enviar a la Tierra un haz de luz lo suficientemente potente como para hervir diez tazas grandes de café en dos minutos, en un recipiente absorbente de calor. superficie aproximada de 10 m². El científico también sugirió que los días nublados podrían reducir la eficacia del método.

La energía solar espacial en la ficción Isaac Asimov

Unos años más tarde, en 1941, surgió la idea de utilizar energía solar espacialcomo fuente de energía terrestre, se hizo realidad en el cuento Razónpor escritor de ciencia ficción Isaac Asimov. En el relato del escritor ruso, un satélite era capaz de transmitir energía solar a través de haces en forma de microondas, tanto a la Tierra como a otros planetas del Sistema Solar.

El proyecto pionero de Peter Glaser

Sin embargo, en 1968 se desarrolló el primer proyecto de satélite. energía solar espacial. Peter Glaser Nacido en la antigua Checoslovaquia, se mudó a los Estados Unidos a una edad temprana y se unió al equipo de la agencia espacial norteamericana, la NASA.

Glaser Es considerado el “padre” del satélite de energía solar. El científico espacial desarrolló un método para transmitir energía solar, utilizando microondas, a antenas receptoras en la superficie de la Tierra, llamado “rectina”. Según la ESA, la patente de diseño, que se basó en la investigación sobre transmisión de microondas realizada por el ingeniero Guillermo Brownse obtuvo en 1973.

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A partir de entonces, no sólo la NASA y la ESA, sino programas espaciales gubernamentales e iniciativas privadas de países como India, China, Japón, Corea del Sur, Australia y Reino Unido, también comenzaron a trabajar en el desarrollo de investigaciones relacionadas con la generación de energía solar espacial.

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¿Es realmente la generación de energía solar espacial una alternativa?

Uno de los principales argumentos esgrimidos a favor de energía solar espacial es la ausencia de las limitaciones que encuentran las plantas solares terrestres. De acuerdo con ESAen el espacio no hay nubes, la luz solar es hasta diez veces más intensa que en la superficie terrestre y, mientras que las plantas solares terrestres sólo pueden generar energía durante el día, en el espacio la luz solar sería constante.

Los principales obstáculos para el desarrollo y la implementación de tecnología involucran principalmente preguntas sobre “cómo y dónde” ensamblar y mantener estos sistemas solares en la órbita de la Tierra.

De acuerdo a NASAAdemás, hacer que estos sistemas funcionen automáticamente y desarrollar una forma eficiente de transmitir energía a la superficie del planeta también representa un desafío.

Impactos causados ​​por la generación de energía solar espacial en la vida terrestre

Uno artículopublicado por Científico americanodestaca que el haz de microondas tiende a extenderse a largas distancias, lo que llevaría a otro problema: el tamaño de las antenas receptoras (rectina), que debe tener una superficie enorme para recibir microondas. La construcción de estas antenas requeriría grandes superficies y podría impactar directamente en el medio ambiente y el uso del suelo.

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La publicación también llama la atención sobre la contaminación lumínica, afirmando que un solo satélite con paneles solares, junto con la antena transmisora, emitiría una luz más brillante que la emitida por la luna llena. Un elevado número de estos satélites posiblemente podrían afectar la vida en la Tierra, impactando directamente en los hábitos de los animales e incluso de los humanos, con el potencial de causar efectos negativos en la biodiversidad.

Los costes que implica todo el proceso también plantean dudas. A pesar de esto, el informe de la NASA, publicado en 2023, considera que un sistema de energía solar basado en el espacio podría comenzar a funcionar en 2050.

Por otro lado, el informe estima que las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) asociadas con energía solar espacial pueden alcanzar valores similares a las plantas de energía renovable en la Tierra. Además, la conclusión es que la energía generada en el espacio sería más cara que las opciones sostenibles ya desarrolladas.

Para generar energía solar espaciala pesar de los avances tecnológicos que aportan los estudios, han planteado más preguntas que respuestas.

Las soluciones siguen demostrando que todo este dinero y esfuerzo invertido en la exploración espacial podría dar mejores resultados en proyectos menos extravagantes y más funcionales, contribuyendo a mejorar la calidad de vida en la Tierra en un espacio de tiempo más corto.

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