Al anochecer y al amanecer: reflectores espaciales para iluminar futuras granjas de energía solar

Los reflectores de un kilómetro de ancho que orbitan alrededor de la Tierra podrían mejorar la producción de futuras granjas solares a gran escala al reflejar luz solar adicional hacia ellas al amanecer y al anochecer, y acelerar el avance hacia el cero neto, dicen ingenieros espaciales de la Universidad de Glasgow .

Simulaciones informáticas sofisticadas para ayudar a los ingenieros a determinar el método más eficaz de utilizar reflectores solares en órbita para generar energía adicional incluso cuando el sol se ha puesto . Su trabajo ha sido publicado como preimpresión en la revista Acta Astronautica .

Colocación estratégica

"La energía solar tiene el potencial de ser uno de los aceleradores clave en nuestra carrera por alcanzar el cero neto , ayudándonos a mitigar los impactos globales del cambio climático al reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles", dice el Dr. Onur Çelik, de la Universidad James Escuela de Ingeniería Watt. “El precio de los paneles solares ha caído rápidamente en los últimos años, aumentando el ritmo de su adopción y allanando el camino para la creación de parques de energía solar a gran escala en todo el mundo.

“Una de las principales limitaciones de la energía solar, por supuesto, es que sólo puede generarse durante las horas del día. La instalación de reflectores solares en órbita alrededor de la Tierra ayudaría a maximizar la eficacia de las granjas solares en los próximos años. Colocar estratégicamente nuevos parques solares en lugares que reciban la mayor cantidad de luz solar adicional de los reflectores podría hacerlos aún más efectivos”.

Los modelos mostraron que un promedio de dos horas adicionales de luz solar podrían reflejarse en granjas solares cada día poniendo 20 reflectores delgados como una gasa en órbita a 1.000 kilómetros de la superficie de la Tierra. Esto podría generar 728 MWh extra de electricidad , el equivalente a añadir un parque de energía solar a gran escala adicional a la Tierra, pero sin el coste asociado.

Los reflectores estarían en órbita en una constelación de Walker cerca de la línea de terminación de la Tierra, el límite donde la luz del día en un lado del planeta se convierte en noche en el otro. Estas constelaciones se utilizan en sistemas de comunicación por satélite para garantizar una comunicación constante con la superficie de la Tierra. La disposición de los reflectores se determinó mediante un algoritmo diseñado para garantizar que estuvieran en ángulo para captar los rayos del sol de manera más efectiva , maximizando así la luz solar adicional reflejada en las granjas de energía solar temprano en la mañana y al final de la tarde.

Construyendo sobre una vieja idea

"La idea de poner en órbita reflectores solares no es nueva; de hecho, es anterior incluso a la era espacial , ya que la idea de iluminar ciudades con luz del espacio se discutió por primera vez a finales de la década de 1920", dice el profesor Colin McInnes, investigador principal de SOLSPACE. , un proyecto de investigación dirigido por la Universidad de Glasgow y apoyado por el Consejo Europeo de Investigación .

"Sin embargo, los reflectores espaciales sólo se demostraron una vez, a principios de los años 90, cuando se lanzó un reflector de lámina de aluminio de 20 metros desde la estación espacial rusa Mir para reflejar la luz solar de regreso a la Tierra".

La tecnología de reflector orbital es clave para el objetivo del proyecto SOLSPACE de ofrecer servicios globales de energía limpia , afirma McInnes. “Afrontar los desafíos del cambio climático requiere grandes ideas. Si bien esta es sin duda una gran idea, se basa en tecnologías que ya se comprenden bien y modelos informáticos como el nuestro muestran cómo podrían ampliarse. Además, la caída del coste del lanzamiento de cargas útiles al espacio abre posibilidades completamente nuevas para el futuro ”.