Los humanos están a punto de comenzar a recolectar energía solar del espacio

Investigadores del Instituto de Tecnología de California han hecho historia en energías renovables al enviar paneles solares al espacio para recolectar energía solar desde la órbita, informó Newsweek en su sitio web el 5 de enero.

El 3 de enero, los investigadores de Caltech lanzaron con éxito el Demostrador de energía solar espacial (SSPD). Esta es una nave espacial prototipo que recolecta energía solar independientemente de la atmósfera y el ciclo diurno. La nave espacial utilizará la transmisión inalámbrica para enviar energía solar de regreso a la Tierra.

Los paneles solares en la Tierra utilizan el efecto fotovoltaico para convertir la luz solar directamente en electricidad. En esto, los fotones golpean una celda fotovoltaica de silicio, lo que hace que los electrones sean eliminados de los átomos, generando así una corriente eléctrica. La energía también se puede recolectar de la luz solar mediante la tecnología termosolar concentrada (CSP), que utiliza espejos o lentes para recolectar la luz solar y permitir que se convierta en calor, lo que finalmente produce vapor a alta temperatura que se convierte en electricidad a través de generadores de turbina.

En 2021, la energía solar representará el 4 por ciento de la producción mundial de electricidad.

Sin embargo, una gran desventaja de la energía solar en la Tierra es que solo puede acumular energía durante el día y la eficiencia de la generación de electricidad se ve afectada por las estaciones y la nubosidad. Estos problemas se pueden evitar en el espacio.

El SSPD consta de tres componentes, cada uno de los cuales estará sujeto a un experimento separado. El primer experimento es el Experimento compuesto ultraligero en órbita desplegable (DOLCE, por sus siglas en inglés), que probará el despliegue de una nave espacial modular, una estructura cuadrada de 1,83 m (6 pies) que probará los mecanismos necesarios para finalmente liberar un grupo de una clase de un kilómetro. astronave. El segundo experimento es ALBA, que probará cuál de los 32 tipos diferentes de células fotovoltaicas son más eficientes en el espacio. El experimento final es el Microwave Array for Power Transfer in Low Orbit Experiment (MAPLE), que probará el uso de microondas para transferir energía.

Sin embargo, hay una serie de hitos importantes que superar para poner en marcha esta tecnología emergente.

Kevin Trenberth, climatólogo y distinguido erudito del Centro Nacional de Investigación Atmosférica, dijo a los periodistas: "En mi opinión, el mayor desafío es transmitir la energía solar de vuelta a la Tierra sin grandes pérdidas u otros problemas durante ese tiempo (como la columna de luz solar que cae fuera de su área prevista)."

Esto no debería ser un problema en el espacio, donde no hay aire", dijo. Pero la dispersión puede ocurrir siempre que se vea afectada por átomos atmosféricos (átomos cargados en la ionosfera) y moléculas".

Trenberth dice que es probable que los problemas más serios sean causados ​​por el vapor de agua, que absorbe la luz solar y produce algo de calor localizado. Esto debilita la transferencia de energía y su eficiencia.

Algunas áreas de la Tierra, como los subtrópicos, tienen menos vapor de agua y podrían proporcionar algún tipo de ventana", dice. Pero no sé cómo orientar y hacer un uso eficiente de estas ventanas en una Tierra en rotación. Ahora, este problema se puede evitar hasta cierto punto convirtiendo la energía solar en energía de microondas, que se puede transmitir a través de la atmósfera con relativa facilidad a menos que se vea afectada por gotas de lluvia o partículas. millas (alrededor de 16 kilómetros), en lugar de cientos de millas".

Dijo: "Un gran problema es que la energía solar se propaga en todas las direcciones en lugar de acumularse. Se podría lograr una mejor agregación utilizando antenas enormes, pero incluso eso requeriría receptores enormes".

Incluso si se descubre que esta tecnología funciona, algunos no creen que se adopte.

Thomas White, científico de células solares y profesor asociado de la Universidad de Sydney en Australia, dijo a los periodistas: "Me resulta difícil imaginar cómo este enfoque podría competir con la energía fotovoltaica en el planeta, incluso cuando se tiene en cuenta el costo del almacenamiento para proporcionar un suministro de 24-horas".

Dijo: "Si bien existen algunos escenarios muy optimistas para el desarrollo de tecnología futura, (un reciente análisis de costo-beneficio encargado por la Agencia Espacial Europea) sugiere que su costo nivelado potencial de electricidad (LCOE) estará entre 3,8 y 10,6 centavos de euro por kWh para 2045. El LCOE actual para la energía fotovoltaica en el planeta ya es de alrededor de 3 céntimos de euro por kWh y está disminuyendo año tras año, por lo que estará muy por debajo de este precio para 2045. El costo del almacenamiento de energía también está cayendo rápidamente".

Si las células solares basadas en el espacio tienen éxito, dijo White, tendrán que competir con las tecnologías existentes, que ya son bien conocidas y probadas en el campo como una de las formas más baratas de generar electricidad y están en un camino muy predecible para reducir los costos.