Una estación de energía solar en el espacio

Astronomía Braylin Ivan Payano 341 Visitas

Una estación de energía solar en el espacio
Imagen de dominio público

El gobierno del Reino Unido está considerando supuestamente una propuesta de 16.000 millones de libras para montar una central eléctrica basada en el sol.

Efectivamente, la energía basada en la luz solar en el espacio es uno de los avances a destacar en la Cartera de Innovación Net Zero de la autoridad pública. Se ha reconocido como un acuerdo esperado, cercano a otros, para potenciar que el Reino Unido logre la red cero en 2050.

Sin embargo, ¿cómo podría funcionar una central eléctrica orientada al sol en el espacio? ¿Cuáles son las ventajas y los inconvenientes de esta innovación?

La energía basada en la luz solar en el espacio incluye la recogida de energía solar en el espacio y su traslado a la Tierra. Aunque la idea no es nueva, los últimos avances innovadores han hecho que esta perspectiva sea más factible.

La estructura de la energía espacial basada en la luz solar incluye un satélite de energía orientado al sol, una colosal lanzadera equipada con cargadores basados en la luz solar. Estos cargadores crean energía, que luego se comunica a distancia a la Tierra a través de ondas de radio de alta recurrencia. Se utiliza un cable receptor en tierra, llamado rectenna, para transformar las ondas de radio en energía, que se transmite a la red eléctrica.

Una central eléctrica espacial basada en el sol en el círculo es iluminada por el sol las 24 horas del día y, en consecuencia, podría producir energía de forma persistente. Esto supone una ventaja con respecto a la energía solar terrestre (estructuras en la Tierra), que puede suministrar energía sólo durante el día y depende del clima.

Dado que se prevé que la demanda mundial de energía aumente casi a la mitad de aquí a 2050, la energía orientada al sol desde el espacio podría ser fundamental para ayudar a satisfacer la necesidad de desarrollo en el área de la energía mundial y para controlar el aumento de la temperatura en todo el mundo.

Algunas dificultades

Una central eléctrica espacial basada en la luz solar depende de un plan particular, en el que un enorme número de módulos basados en el sol son reunidos por robots en círculo. El envío de esta multitud de componentes al espacio es problemático, caro y afectará negativamente al clima.

La pesadez de los cargadores basados en la luz solar fue reconocida como una prueba temprana. Sea como fuere, esto se ha solucionado con el avance de las células superligeras alimentadas por el sol (un cargador basado en la luz solar implica células orientadas al sol más modestas).

La energía orientada al sol basada en el espacio se considera de hecho plausible a la vista de los avances en innovaciones clave, como las células ligeras basadas en la luz solar, la transmisión de energía a distancia y la tecnología mecánica espacial.

Es significativo que reunir incluso una sola central eléctrica orientada al sol desde el espacio requerirá muchos envíos de transporte espacial. A pesar de que la energía orientada al sol basada en el espacio está destinada a disminuir los subproductos de los combustibles fósiles a largo plazo, existen descargas críticas relacionadas con los despachos espaciales, así como los gastos.

Los transportes espaciales no son actualmente reutilizables, sin embargo organizaciones como SpaceX están tratando de evolucionar esto. Tener la opción de reutilizar los marcos de envío disminuiría fundamentalmente el gasto general de la energía orientada al sol en el espacio.

Suponiendo que descubramos cómo construir eficazmente una central eléctrica basada en la luz solar en el espacio, su actividad se enfrenta también a algunas dificultades pragmáticas. Los cargadores alimentados por la luz solar podrían verse perjudicados por los restos espaciales. Además, las placas en el espacio no están protegidas por el clima de la Tierra. Al estar expuestas a una radiación solar más grave, se estropearán más rápido que las de la Tierra, lo que reducirá la energía que pueden generar.

La eficacia de la transmisión de energía a distancia es otro problema. El envío de energía a través de grandes distancias -por ejemplo, desde un satélite basado en la luz solar en el espacio hasta la tierra- es problemático. En vista de la innovación actual, sólo una pequeña parte de la energía recogida basada en la luz solar llegaría a la Tierra.

Ya hay proyectos piloto en marcha

El Proyecto de Energía Solar Espacial de Estados Unidos está cultivando células de alta productividad basadas en el sol, así como un marco de cambio y transmisión mejorado para su uso en el espacio. El Laboratorio de Investigación Marítima de Estados Unidos probó un módulo orientado al sol y un marco de cambio de potencia en el espacio en 2020. Mientras tanto, China ha declarado los avances en su estación de energía solar en el espacio de Bishan, con la intención de tener un marco de trabajo para 2035.

En el Reino Unido, la mejora de la energía basada en la luz solar en el espacio, por valor de 17.000 millones de libras, se considera una idea factible a la vista del nuevo informe de Frazer-Nash Consultancy. Se supone que la tarea se iniciará con pocos preliminares, lo que permitirá contar con una central eléctrica funcional basada en la luz solar en 2040.

El satélite de energía orientado al sol tendría 1,7 km de ancho y pesaría unas 2.000 toneladas. El cable de recepción terrestre ocupa una tonelada, generalmente 6,7 km por 13 km. Dada la utilización de la tierra en todo el Reino Unido, está destinado a ser colocado hacia el mar.

Este satélite transportaría 2GW de capacidad al Reino Unido. Aunque se trata de una medida de fuerza importante, es un pequeño compromiso con el límite de edad del Reino Unido, que es de unos 76GW.

Con unos gastos iniciales increíblemente elevados y unos beneficios lentos de la especulación, la tarea requeriría importantes activos administrativos, así como emprendimientos de empresas privadas.

Sea como fuere, a medida que la innovación avance, los gastos de envío y montaje de las salas disminuirán constantemente. Además, el tamaño de la empresa tendrá en cuenta el ensamblaje en masa, lo que debería reducir los gastos en cierta medida.

Todavía no está claro si la energía basada en la luz solar en el espacio puede ayudarnos a alcanzar el objetivo de cero emisiones en 2050. Otros avances, como el almacenamiento de energía variada y adaptable, el hidrógeno y el desarrollo de estructuras energéticas respetuosas con el medio ambiente se perciben mejor y pueden aplicarse con mayor rapidez.

A pesar de las dificultades, la energía orientada al sol basada en el espacio es un precursor para energizar el trabajo innovador de valiosas puertas abiertas. Más adelante, la innovación probablemente va a suministrar asumir una parte significativa en la energía mundial

Fuente: Space.com

Energía solar, Reino Unido, Satélites, Astronomía

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