Los esfuerzos de la comunidad científica hacen cada vez más notable que la energía solar es el futuro de las energías renovables y constantemente están en la búsqueda de nuevas formas de obtenerla. En ese sentido, en los últimos años se ha venido estudiando la posibilidad de obtener energía solar espacial, es decir, construir plantas solares en el espacio exterior.
Suena a una idea totalmente descabellada, sin embargo, puede ser más viable de lo que parece. Se cree que aplicando esta medida se podrían resolver algunos de los problemas ambientales e, incluso, socioeconómicos que actualmente tenemos en la Tierra. Por supuesto, son muchas las dudas que surgen cuando se habla de la energía solar desde el espacio. Por eso te invitamos a descubrir todos los pormenores en este artículo de Futuro Eléctrico. ¡Vamos!
Tabla de contenidos
¿Qué es la energía solar espacial?
La energía solar en el espacio (space-based solar power, en inglés) es aquella energía solar recogida en el espacio y transmitida a la Tierra, en donde es utilizada para generar electricidad o para otros usos industriales y domésticos. Este término está relacionado con los satélites de energía solar, ya que desde hace varias décadas llevan instalando paneles fotovoltaicos para el funcionamiento de dichos satélites a partir de la luz solar.
La idea de la planta de energía solar orbital apareció por primera vez en 1947 en el libro Reason del escritor de ficción Isaac Asimov y, en el momento, parecía una idea utópica. Sin embargo, formalmente, la primera propuesta de un sistema de captación de energía solar en el espacio fue realizada en 1973 por el Dr. Peter Glaser, de Arthur D. Little Inc, una empresa de investigación con sede en Estados Unidos, que propuso utilizar enormes espejos en órbita alrededor de la Tierra para reflejar la luz solar en colectores situados en la superficie del planeta, que luego convertirían en calor o electricidad.
En 1974 la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) firmó un contrato con Arthur D. Little Inc, donde se le pedía dirigir una investigación con otras empresas sobre la viabilidad de este proyecto. El resultado fue esperanzador, debido a que concluyeron que el proyecto era lo suficientemente prometedor como para llevar adelante nuevos estudios.
Sin embargo, reconocieron que debía enfrentarse a dos grandes obstáculos: reducir el gasto de poner estas plantas en órbita y la falta de experiencia en proyectos de este estilo. Vale aclarar que a pesar de estas conclusiones, el proyecto fue cancelado.
¿Qué son los satélites solares?
Los satélites solares son aquellos que con un láser de tecnología avanzada recogen la energía solar y la envían a la corteza terrestre. Es un tipo de nave, que, principalmente, tiene la función de capturar la energía del Sol. Los satélites solares producen más energía mientras más cercano se encuentren al Sol, sin embargo, en el espacio exterior hay varios satélites de este tipo en distintas distancias.
¿Cómo funciona la energía solar en el espacio?
El funcionamiento de la energía solar en el espacio, en palabras simples, se refiere a que en lugar de utilizar paneles terrestres, los sistemas de energía solar espacial utilizan satélites en órbita alrededor de la Tierra para generar electricidad a partir de la luz solar y transmitirla a la Tierra mediante haces de microondas.
¿Cómo extraer energía solar del espacio?
Existen varios métodos, algunos con más factibilidad que otros. En ese sentido, la primera forma consiste en la transmisión de potencia por microondas. Esta idea ha sido probada con resultados alentadores en 1975 y en 1997, respectivamente.
También, en el año 2013, en las actas del IEEE Xplore, «Tecnologías de transmisión de energía por microondas para satélites de energía solar», se compartió una revisión de las metodologías y tecnologías actuales que permitirían desarrollar antenas para la transmisión de potencia por microondas.
Por otro lado, la radiación solar láser es la más interesante y posiblemente una de las más completas en cuanto a revisión e indagación, cuando se habla de extraer energía solar espacial. Con esta forma de obtención, la NASA ha mostrado interés desde 1989, aproximadamente, pero, los costos hacen que todo se haya ralentizado.
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Ventajas de la energía solar espacial
- La mayor ventaja de la energía solar espacial es que resultaría mucho más potente, permitiendo que sus aplicaciones se diversifiquen.
- Sería un método que permitiría seguir creciendo en cuanto a la exploración espacial, debido a que así descubrir nuevas maneras de viajar al espacio exterior y, quizás, puede reducir los costos asociados a las naves, ya que se habla de impulsarlas solo con energía solar o, al menos, con un sistema de propulsión mixto.
- Las misiones tripuladas a la Luna o los viajes a Marte pueden contar con un suministro de energía prácticamente inagotable.
- Puede ser una de las mejores alternativas a la dependencia de combustibles fósiles.
- La investigación y el descubrimiento de nuevos sistemas para obtener la energía del Sol podrían transformar, para siempre, la obtención de esta energía limpia.
- La interrupción de una emisión de microondas es muy baja e improbable, por tanto, se reduciría la cantidad de apagones o de fluctuaciones eléctricas.
- Ya no existiría la necesidad de complejas redes eléctricas intercontinentales.
Retos de la energía solar desde el espacio
Costos
El principal reto de la planta solar en el espacio es que solo será rentable si se halla una forma de hacer que los lanzamientos sean mucho más económicos. Hasta el momento, estos altos costos impiden que las indagaciones avancen como deberían y, al mismo tiempo, hace que los inversores sientan que el riesgo es excesivamente elevado.
De igual manera, esto afecta los tiempos para que las fases iniciales empiecen y posiblemente signifique que la humanidad tenga que pasar varias décadas antes de ver la energía solar espacial como una realidad.
Relacionado con la inversión económica, se encuentra el hecho de que se necesitarían miles de plantas de energía solar orbital para suministrar energía a todo el planeta. ¿Es esto realmente posible o parece más algo de ciencia ficción? Y, por supuesto, aunque fuese posible es innegable que la inversión debe ser de billones de dólares. ¿Todos los países están preparados para afrontar este gasto?
Calentamiento global
Otro de los retos está relacionado directamente con el calentamiento global, porque la eficiencia energética no será de un 100 %, sino de un 50 % o, en el mejor de los casos, de 80 %. ¿Qué pasará con la energía que se disipará? Pues, se perderá en la atmósfera en forma de calor causando un incremento en las temperaturas. Esto también podría estar relacionado con un daño medioambiental significativo, ya que no se sabe cómo afectará a la vida en la tierra.
Materia prima
Un tercer riesgo de la energía solar espacial es que no existe un consenso sobre cuáles serían los materiales adecuados para su implementación. ¿Su fabricación afectaría el medioambiente?, ¿qué tan costosos y resistentes será la materia prima para estos sistemas? Hay muchas interrogantes y la respuesta no parece que la tendremos próximamente.
Basura espacial
Una vez que la planta de energía solar orbital cumpla su ciclo de vida útil qué pasará con estos dispositivos. ¿Cómo se van a destruir?, ¿podrían reciclarse y reutilizarse? o, por el contrario, ¿pasarán a ser objetos que aumenten la basura en el espacio?
Proyectos de energía solar espacial
Space-based Solar Power Project
La empresa Caltech anunció el Space-based Solar Power Project. Básicamente, proponen utilizar satélites para recolectar la energía solar y, por medio de ondas de radio, la enviarán a la Tierra. Uno de sus retos más grandes es que esperan no perder su eficiencia energética. ¿Cómo lo harán? Caltech tiene previsto lanzar una prueba piloto en el 2023. La inversión será de 83 millones de euros.
Primera planta solar en el espacio
China parece ser uno de los países que lleva la delantera en energía solar en el espacio. ¿Por qué? Porque ha dado información que resulta alucinante y que podría consolidar este tema en menos de seis años. Al respecto, esta nación lleva más de 10 años trabajando arduamente en esto. Y parece que todo empieza a dar frutos.
De esta manera, en el reportaje titulado «China plans to start building first-ever solar power plant in space by 2028» y publicado por el South China Morning Post, China anunció que pondrá una planta solar en el espacio en el 2028. Esto sería una de sus acciones para reducir a cero las emisiones de carbono en 2060 generadas por este país.
Planta solar espacial manejada con robots
La robótica parece que también tendrá un lugar importante en la energía solar espacial. Reino Unido ha anunciado que trabaja en conjunto con más de 50 organizaciones para situar una planta solar orbital a más de 36.000 kilómetros del planeta Tierra. Es, hasta el momento, uno de los planes más ambiciosos, porque también pretenden que sea operada con robots.
De esta manera, el presidente de la iniciativa, Martin Soltau, en entrevista para el canal internacional WION, dio a conocer que el satélite de energía solar CASIOPeiA ya se encuentra diseñado y, además, comentó algunas de sus características:
Será un sistema renovable y libre de carbono, que podría aumentar y eventualmente reemplazar las centrales eléctricas terrestres tradicionales.
PRAM
Estados Unidos fue uno de los primeros interesados en probar la energía solar en el espacio, aunque, durante muchos años, abandonaron la idea por todas las dificultades que encontraron en el camino, como ya lo hemos mencionado a lo largo de este artículo. No obstante, en los últimos años volvieron a tomar interés y, finalmente, en el 2021 anunciaron PRAM. Se trata de un sistema diseñado por el Pentágono, que aprovechará la luz solar en el espacio con la mayor eficiencia posible y que, en pruebas preliminares, ha tenido muchísimo éxito.
Palabras finales
Finalmente, hablar de la energía solar en el espacio puede sonar como algo completamente futurista, pero no podemos negar que puede ser la solución, en el largo plazo, a uno de los problemas que podría afectar a la humanidad: el cambio climático. ¿Lograrán los científicos hacer realidad esta meta que suena lejana?, ¿o solo sentarán las bases para que las próximas generaciones puedan desarrollar y aprovechar la energía solar espacial?, ¿cuál es tu opinión?
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