Centrals solars a l'espai.

Centrals solars gegants que suren a l’espai i que transmeten enormes quantitats d’energia cap a la Terra. 

L’Agència Espacial Europea s’ha adonat del seu potencial de manera que,  ara està buscant finançar aquests projectes, predient que el primer recurs industrial que s'obtindria de l’ espai és la   potència de llum.

El canvi climàtic és el repte més gran d'aquests temps, de manera que hi ha moltes coses en joc. Des de l’augment de les temperatures mundials fins a canvis en els patrons meteorològics, els impactes del canvi climàtic ja es noten a tot el món. Per superar aquest repte, es requereixen canvis radicals en la manera com es genera i es consumeix energia .

Les tecnologies d’energies renovables s’han desenvolupat amb una eficiència millorada i un cost més baix. Però una barrera important per a la seva captació és el fet que no proporcionen un subministrament constant d’energia. Els parcs eòlics i solars només produeixen energia quan el vent bufa o el sol brilla, però necessitem electricitat les 24 hores de cada dia. En definitiva, es necessita una manera d’emmagatzemar energia abans de poder canviar a fonts renovables.

Avantatges de l’espai

Una manera d’evitar-ho seria generar energia solar a l’espai. Hi ha molts avantatges. Una central solar basada en l’espai podria fer una òrbita cap al Sol les 24 hores del dia. L’atmosfera terrestre també absorbeix i reflecteix part de la llum del Sol, de manera que les cel·les solars situades sobre l’atmosfera rebran més llum solar i produiran més energia.

Però un dels principals reptes per superar és com muntar, llançar i desplegar estructures tan grans. Una estació solar pot tenir una superfície de 10 km2, què és una àrea equivalent a 1.400 camps de futbol. També serà fonamental l’ús de materials lleugers, ja que la despesa més gran serà el cost de llançar l’estació a l’espai amb un coet.

Una solució, seria desenvolupar un eixam de milers de satèl·lits més petits que s’ajuntaran i es configuraran per formar un sol generador solar gran. En el 2017, investigadors de l’Institut de Tecnologia de Califòrnia van esbossar els dissenys d’una central elèctrica modular, formada per milers de rajoles de cel·les solars ultralleugeres. També es va demostrar un prototip de rajola que pesava només 280 g per metre quadrat, similar al pes de la targeta.

Recentment, també s’està estudiant l’evolució de la fabricació, com és la impressió en 3D. A la Universitat de Liverpool, s'està explorant noves tècniques de fabricació per imprimir cel·les solars ultralleugeres a veles solars. Una vela solar és una membrana plegable, lleugera i altament reflectant capaç d’aprofitar l’efecte de la pressió de radiació del Sol per impulsar una nau espacial sense combustible. S'està explorant com incrustar cel·les solars en estructures de vela solar per crear centrals solars grans sense combustible.

Aquests mètodes, permetrien construir les centrals elèctriques a l’espai. De fet, un dia podrà ser possible fabricar i desplegar unitats a l'espai des de l'Estació Espacial Internacional o la futura estació de la porta lunar que orbitarà la Lluna. Aquests dispositius, de fet podrien ajudar a proporcionar energia a la Lluna.

Les possibilitats no s’acaben aquí. Tot i que actualment depenem de materials de la Terra per construir centrals elèctriques,  també es plantegen utilitzar recursos de l’espai per a la fabricació, com ara els materials que es troben a la Lluna.

Un altre repte important, serà recuperar la potència transmesa a la Terra. El pla és convertir l’electricitat de les cèl·lules solars en ones d’energia i utilitzar camps electromagnètics per transferir-los a una antena de la superfície terrestre. L'antena convertiria les ones de nou en electricitat. Ja s'han desenvolupats dissenys i s'han demostrat un sistema d'òrbita que hauria de ser capaç de fer-ho.

Encara queda molta feina per fer en aquest camp, però l'objectiu és que les centrals solars a l'espai es facin realitat en les properes dècades. Els investigadors de la Xina han dissenyat un sistema anomenat Omega, que es pretén que sigui operatiu en el 2050. Aquest sistema hauria de ser capaç de subministrar 2GW d'energia a la xarxa de la Terra amb el màxim rendiment. Per produir tanta energia amb panells solars a la Terra, caldrien més de sis milions .

Els satèl·lits d’energia solar més petits, com els dissenyats per alimentar rovers lunars, podrien estar operatius encara més aviat.

A tot el món, la comunitat científica dedica temps i recursos pel desenvolupament de centrals solars a l’espai. S'espera que algun dia puguin ser una eina vital en la  lluita contra el canvi climàtic.

Ramon Gallart.