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Primeras pruebas en órbita para crear una central eléctrica en el espacio

Se están llevando a cabo ya las primeras pruebas en la órbita terrestre de la tecnología que en un futuro nos permitirá crear energía eléctrica desde el espacio. Las centrales solares en órbita podrían ayudarnos a combatir el calentamiento global, pero requiere de un desarrollo tecnológico importante.

Primeras pruebas en órbita para crear una central eléctrica en el espacio (Jose Luis Oltra)
Necesitamos encontrar formas más limpias de producir nuestra energía. Desde las energías nucleares, hasta las renovables como la energía hidroeléctrica, la energía eólica o la energía solar fotovoltaica, cada tipo tiene sus ventajas y sus inconvenientes. La fisión nuclear, por ejemplo, permite producir gran cantidad de energía con poco combustible y sin apenas emisiones de dióxido de carbono, pero los desechos que crea son radiactivos y requiere una inversión inicial muy alta. La energía hidroeléctrica es renovable y no emite dióxido de carbono pero tiene un gran impacto ambiental porque requiere de la construcción de grandes infraestructuras como presas, que afectan a los ecosistemas. Las energías eólica y solar son baratas, renovables, limpias y su impacto ambiental es menor, pero son intermitentes pues dependen de que haga viento o sea de día y haga sol para funcionar.
Es por esto que necesitamos un mix de todas ellas y de otras energías renovables, para garantizar un futuro sin emisiones de CO2. Los avances tecnológicos nos permiten hacer de estas energías una opción más eficiente y factible. En el caso de la energía solar existe una posibilidad que arreglaría la mayoría de sus inconvenientes, en caso de que sea tecnológicamente posible. Si lleváramos nuestro paneles solares al espacio podríamos librarnos de la mayoría de consideraciones que nos afectan en tierra. Esto consistiría principalmente en la instalación de “centrales eléctricas” en órbita, que consistirían en enjambres de satélites con paneles solares. En el espacio no hay estaciones del año (puesto que estarían por encima de la atmósfera y porque puede regularse la inclinación de los paneles solares), ni días nublados y podemos evitar en gran medida el ciclo del día y la noche, dependiendo de a qué altura orbiten dichos satélites. El problema estaría ahora en transmitir esa energía de vuelta sin perderla.
Todas estas cuestiones está investigando el equipo que ha lanzado el primer prototipo de esta estación eléctrica espacial, que desde enero están recopilando datos importantísimos para hacer de este sueño una realidad. El pasado 3 de enero el prototipo del Space Solar Power Project (SSPP) alcanzó la órbita a bordo del primer lanzamiento espacial del año, de la mano de un cohete Falcon 9 de SpaceX. Entre sus 50 kilogramos de masa había tres instrumento principales que se pondrán a prueba durante esta misión.
Primeras pruebas en órbita para crear una central eléctrica en el espacio

En primer lugar está el DOLCE (Experimento compuesto ultraligero desplegable en órbita, por sus siglas en inglés), una estructura cuadrada de algo menos de dos metros de lado que pretende probar la arquitectura, el empaquetado y el despliegue de cada uno de los módulos que formará la futura central eléctrica espacial. Estas estructuras albergarán y darán soporte al resto de instrumentos, los encargados de captar la luz solar, transformarla en energía y enviarla a la superficie. Por otro lado está ALBA una colección de 32 tipos diferentes de células fotovoltaicas que serán puestas a prueba con el objetivo de identificar aquella que mejor opera en el hostil ambiente del espacio. Por último tenemos MAPLE (Matriz de microondas para experimento de transferencia de energía en órbita baja, por sus siglas en inglés), que consiste en varios transmisores ligeros de microondas que transmitirán la energía a dos estaciones receptoras en tierra para demostrar la viabilidad de todo el montaje.
Todo este sistema ha sido desarrollado por un equipo de unas 35 personas del California Institute of Technology que desde 2011 llevan trabajando en este diseño. Cada parte del experimento tardará un tiempo en desarrollarse. Unos 10 minutos después del despegue todo el sistema ya estará en órbita alrededor de la Tierra, separado del Falcon 9 que lo ha llevado hasta la altura correcta. DOLCE será el sistema más sencillo de testear, tardando tan solo unos días en comprobar si todo funciona correctamente. ALBA y MAPLE sin embargo llevarán por lo menos 6 meses, pues requieren probar todos los sistemas para gran cantidad de condiciones diferentes.
El primer “panel solar” se creó hace casi dos siglos y desde entonces esta tecnología ha cambiado radicalmente, mejorando en eficiencia a la vez que disminuían los costes de fabricación. Actualmente la energía solar supone un 4 % de la energía eléctrica consumida en el mundo y se espera que este porcentaje se multiplique en las próximas décadas. Para dar el salto a la obtención de energía desde el espacio necesitaremos otro salto tecnológico como el que nos ha llevado hasta ese 4 %, con el objetivo de aprovechar al máximo la fuente prácticamente inagotable de energía que es el Sol.
Una de las ventajas de esta tecnología es que puede dar servicio a regiones remotas y distantes entre sí. Si por ejemplo se colocara este enjambre de satélites en una órbita geoestacionaria sobre, digamos, España, no solo podría dar servicio a nuestro país, sino también a países relativamente cercanos. De esta forma mientras en España es de día y las centrales eléctricas de superficie sean más eficientes, puede dar servicio a la costa este de EEUU, o a Oriente Próximo. Si conseguimos que cada una de estas estaciones sea capaz de generar suficiente energía, unas pocas de ellas podrían contribuir al mix energético de todo el planeta, para así poder combatir el calentamiento global y el consecuente cambio climático. Sin embargo para que llegue esto aún quedan unas décadas y lo primero será ver si el experimento del SSSP, y otras iniciativas de la ESA y otras agencias espaciales, salen adelante con éxito.
Referencias:
Caltech to Launch Space Solar Power Technology Demo into Orbit in January, California Institute of Technology, 2023,.caltech.edu
Abiri, B. et al, (2022). A lightweight space-based solar power generation and transmission satellite. https://doi.org/10.48550/arXiv.2206.08373

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