Energía solar orbital: ¿que es?, ¿como enviar la energía a la tierra?

energía solar orbital

Una planta de energía solar orbital o un satélite de energía solar (SPS) sería un satélite artificial construido en alta órbita que usaría transmisión de energía por microondas o láser.

Con el propósito de enviar energía solar a una antena muy grande en la Tierra donde podría usarse en lugar de fuentes de energía convencionales.

La ventaja de la colocación de una estación de energía solar orbital, es que no se verían afectados por el día y la noche.

Es decir por ciclos, tiempo y las estaciones, debido a su visión constante al Sol.

Sin embargo, los costos de construcción son muy altos.

La energía solar orbital no podrá competir con las fuentes de energía actuales.

A menos que se encuentre una manera de reducir el costo de los lanzamientos.

Al menos que se desarrolle una industria espacial para que estos tipos de plantas pueden construirse.

Especialmente a partir de materiales tomados de otros planetas o asteroides de baja gravedad.

Al poner en órbita plantas de energía para capturar energía solar para su transmisión en la tierra, los hombres han soñado con esto por décadas.

Especialmente dado que el mundo busca diversificar sus fuentes de suministro de energía.

Según la Academia Internacional de Astronáutica, este proyecto sería técnicamente factible hoy.

Y podría constituir en 30 años una fuente de energía barata para el planeta si los gobiernos se dan los medios.

Lo que revela la Academia Internacional de Astronáutica es que hoy hemos llegado a una etapa de conocimiento científico.

Posibilitando de esta manera la realización por parte de programas internacionales de este tipo de proyectos.

Quienes hace unos años tendrían más tomado de la ciencia ficción.

Entonces, ¿qué es exactamente una planta de energía solar orbital?

El proyecto consiste en poner órbita geoestacionaria o varios satélites.

¿Como?: capturando la energía del sol gracias a los brazos articulados para cada máquina los cuales medirán varios kilómetros de longitud.

Todos estos satélites, distribuidos alrededor de la Tierra, por su diferente posicionamiento se beneficiarán de un permanente de 24 horas de luz solar.

Ellos reflejarán la energía capturada en un satélite central, que a su vez será responsable de enfocar y transmitir todo esto a la tierra.

Bien sea a través de una gran antena de transmisión de microondas o láser.

Esta energía será recuperada por una o más bases de recepción terrestres.

Y será inyectada toda esta energía solar proveniente del espacio en las redes eléctricas.

Un proyecto de construcción en el espacio, que puede beneficiarse de las técnicas de ensamblaje.

Sin embargo, representa un costo monetario gigantesco.

Una gran inversión que no puede ser cubierta únicamente por iniciativas privadas.

Pues, requerirá la participación de los países interesados, pero que producirá energía sostenible disponible de inmediato en cualquier parte del mundo.

Una planta de energía solar orbital  es una alternativa para los combustibles fósiles cuyas reservas se agotan.

Éste tipo de planta permite proporcionar tanta energía como una planta de energía nuclear de acuerdo a la importancia de la red satelital.

Dicho proyecto, está muy estudiado especialmente por los programas comerciales japoneses y estadounidenses.

De hecho, años anteriores, Estados unidos ha sumado sus esfuerzos en cuanto a la energía solar se refiere.

Los proyectos para aprovechar una fuente de energía limpia e inagotable va más allá.

Un ejemplo claro de ello, es que la marina norteamericana está desarrollando el concepto de una gigantesca instalación.

Tan grande como nueve campos de fútbol– que orbitaría en el espacio.

Los ingenieros del Laboratorio de Investigación Naval (NRL, por sus siglas en inglés) diseñaron un módulo con tres partes diferenciadas:

  • Un panel fotovoltaico,
  • Un dispositivo electrónico que convierte la energía en radiofrecuencia.
  • Una antena que la dirige a los receptores de la Tierra.

Éste prototipo, ha sido probado en condiciones similares a la del espacio.

La idea principal de este proyecto es ensamblar con robots los módulos y el anillo de reflectores.

Los cuales concentrarían los rayos solares y cuyo objetivo sería abastecer de energía cualquier parte del planeta.

Por muy alejado que se encuentre de las ciudades, y por supuesto donde tenga lugar cualquier operación militar o con fines de ayuda humanitaria.

De acuerdo a información suministrada por portavoces de la marina estadounidense, el uso civil del satélite solar  podría abastecer de electricidad a una ciudad entera.

¿Porque crear una planta de energía solar orbital y no utilizar paneles fotovoltaicos en superficies casi infinitas disponibles en la Tierra como por ejemplo el desierto?

La energía solar recibida en la Tierra muestra una pérdida de potencia de alrededor del 25% en promedio.

Cuando está oscuro o cuando el clima no es bueno, los paneles fotovoltaicos son mucho menos eficientes.

Es sobre la base de esta observación que los científicos comenzaron a imaginar en la década de 1980 una “granja” orbital de paneles solares que podrían hacer frente al sol las 24 horas del día.

Hoy, solo los japoneses de JAXA continúan trabajando en este tipo de proyecto.

Considerado demasiado caro por las otras empresas, la agencia espacial japonesa espera lograr esto incluso antes del final de la década de 2030.

Enviar paneles solares en el espacio no es algo absurdo.

Ya que, siempre ha tenido la tarea de alimentar satélites en órbita, solo que más tarde, esta tecnología regresó a la Tierra para ser explotada a un costo mucho menor (paneles fotovoltaicos).

“Con el tiempo, y si el concepto no cambia, el sistema consistiría en una variedad de paneles solares, que reúne una gran vela solar a dos kilómetros de lado y se colocaron 36.000 kilómetros de la Tierra,” dice JAXA.

A diferencia de la Estación Espacial Internacional, esta construcción no puede enviarse al espacio de una sola pieza.

¿Por qué?, lograr que la estructura sea ensamblada por una tripulación humana implicaría un costo y un riesgo absolutamente prohibitivos.

Por tales motivos se está trabajando en un sistema robótico, que permitiría que dicho sistema se despliegue de forma autónoma.

Una vez que se ha ensamblado la granja orbital, todavía existe el problema de transportar la energía cosechada.

¿Cómo enviarlo a la Tierra sin pasar por una red cableada?

Existen varias técnicas que lo pueden hacer posible.

Por ejemplo, se puede imaginar un sistema de concentración de energía solar.

Cuya concentración es devuelta a la Tierra a través de rayos láser,  en paneles fotovoltaicos instalados en el suelo.

Esta es una de las pistas ideadas por JAXA.

Otra técnica de transporte de energía ya ha demostrado su eficacia.

Logrando impulsar un hervidor de agua a 50 metros de distancia.

El camino todavía es muy largo y el hecho de desplegar tanto esfuerzo para este proyecto puede plantear algunas preguntas.

El potencial de la energía solar puede parecer más que suficiente para satisfacer las necesidades energéticas del planeta.

Pero este proyecto implica muchos descubrimientos cuya aplicación será útil en la Tierra.

“Si la idea puede parecer disparatada, al menos tiene el mérito de resaltar la investigación en torno a la energía solar, su potencial y recordar que el sol es el generador de nuestro mundo”, acotó JAXA.

 

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