Usina solar espacial: ¿sería una solución para la crisis energética?
La crisis energética, sus efectos en la economía y en la sociedad, así como las posibles soluciones son asuntos cada vez más actuales, que urgen discutir, nunca dándole la espalda a las innovaciones para resolver problemas antiguos.
El Gobierno Británico está considerando la idea de la construcción de una usina solar en el espacio. Para ello, ya ha reservado una cuantía de alrededor de 16 mil millones de libras esterlinas —equivalente a más de 20 mil millones de dólares estadounidenses. Este proyecto es uno de los varios con los que cuenta esa nación para alcanzar las cero emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) hasta el 2050.
Pero el Reino Unido no es el único con estos planos: Estados Unidos y China se suman con proyectos similares. Hace dos años, Estados Unidos probó un módulo solar acoplado a un sistema de conversión de energía en el espacio. Los científicos chinos esperan tener un sistema totalmente funcional hasta el 2035.
UK considering a solar power station in space. Satellite would be 1.7km wide, 2,000 tons and $21B https://t.co/vGWh9WxDIV
— Steren (@steren) March 19, 2022
When I last did the math, I arrived to the same numbers: https://t.co/hJahy0Fe44
Cost is between 2x and 4x a nuclear power plant, so I dropped the idea. pic.twitter.com/I9MJJb1mIX
Un sistema de este tipo implica en colocar en órbita satélites completamente cubierto con paneles solares, los que transformarán la radiación solar en energía eléctrica, enviándola a la Tierra mediante ondas de radio de alta frecuencia (sin cables). Luego, una antena terrestre convertirá estas ondas nuevamente en electricidad, inyectándola a la red.
La principal ventaja de este sistema es una mayor exposición a la radiación solar —de forma continua, las 24 horas del día—, no dependiendo de factores como la duración natural del día o la nubosidad. La producción continua es extremamente importante es este análisis, dado que se estima que el requerimiento de energía eléctrica aumente 50% a nivel global, hacia el 2050. Así, esta podría ser la respuesta al aumento de la demanda, así como una gran apuesta para la reducción de emisiones de GEI.
Principales desafíos
A pesar de que esta tecnología se estudia hace años, su implementación continúa presentando desafíos, en especial en lo que atañe a su construcción, mantenimiento, costos asociados, transportes utilizados para la puesta en órbita de los dispositivos, así como los impactos ambientales a corto plazo.
En relación a la construcción, el peso de los componentes fue el primer desafío. Sin embargo, las innovaciones en el campo de paneles solares los ha hecho cada vez más livianos. Su diseño modular, aunque facilita su construcción, implica en innúmeros viajes espaciales para su instalación. Si el propósito, a largo plazo de esta tecnología es la reducción de emisiones de carbono, en el corto plazo aumentarían considerablemente.
Su mantenimiento también representa un gran desafío: por un lado, los paneles solares estarán en las capas superiores de la atmósfera, sin protección ante los detritos espaciales (basura espacial o meteoros, por ejemplo). Por otro lado, la exposición continua a la radiación solar aceleraría la degradación, disminuyendo su capacidad de generación de energía.
Uno de los desafíos más grandes sigue siendo la transferencia de energía sin cables a larga distancia, ya que utilizando la tecnología actual, las pérdidas serían significativas. Analizando todos los desafíos, podemos constatar que la energía eléctrica producida en el espacio tendría un costo muy superior al de la producida en la superficie de la Tierra.
Perspectivas de futuro
El estructura que captaría la radiación solar en órbita tendría dimensiones colosales: al menos 1,7 km de diámetro y cerca de 2.000 toneladas de peso. La antena también debiera tener dimensiones extraordinarias, siendo mucho más factible su ubicación en el área oceánica. Con estos equipos, se podría generar hasta 2 GW de electricidad, una pequeña fracción de lo que actualmente se produce en el Reino Unido (76 GW).
Este análisis inicial nos lleva a entender que la inversión inicial es significativa y que su retorno será muy lento, por lo que serán necesarias grandes inversiones por parte de entidades gubernamentales como privadas.
No obstante, con el avance de la tecnología, el costo de producción y de su puesta en órbita disminuirá, permitiendo que este tipo de generación de energía se vuelva global y más accesible, desde un punto de vista económico.
Ponderando los puntos positivos y negativos, los responsables deben tratar de comprender si esta será una posible solución para el futuro del planeta y de la humanidad, de la mano con otras tecnologías, como es el caso del hidrogeno.