La energía solar espacial ya no es tan espacial

¡Compártelo!

Hace solo cinco años, la idea de recolectar energía solar en el espacio exterior y transmitirla para generar electricidad en la Tierra parecía bastante descabellada. Bueno, la búsqueda se ha acercado en los últimos dos años, y un nuevo avance del Laboratorio de Investigación del Ejército indica que los EE. UU. Están a solo unos años de hacer que la energía solar espacial suceda.

El largo camino hacia el espacio solar

Si se está preguntando por qué pasar por todos los problemas de transmitir energía solar desde el espacio cuando podría cosecharla aquí en la Tierra con la última generación de células solares de bajo costo, esa es una buena pregunta.

Los fanáticos de la energía solar espacial han estado tratando de responder a esa pregunta desde al menos 2010, cuando la empresa con sede en EE. UU. Sociedad Espacial Nacional se asoció con investigadores de la India para afrontar el desafío.

En 2014, el Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. Contribuyó con esta observación:

“¿Y si pudieras capturar energía solar en el espacioy luego enviarlo a la Tierra? ¿Qué pasaría si pudieras lanzar los cientos de módulos para tal satélite y luego usar robots para ensamblar toda la matriz en el espacio? Podrías alimentar una instalación militar, una ciudad, incluso en un día nublado, incluso de noche “.

Los investigadores de la Marina ya estaban muy avanzados en su proyecto de energía solar espacial para entonces, y en 2015 Northrup Grumman saltó al campo para establecer algo llamado Iniciativa de Energía Solar Espacial en el Instituto de Tecnología de California.

Electronia se enteró del proyecto y señaló un beneficio adicional de la energía solar espacial. La ubicación de conjuntos muy grandes de colectores de energía solar en el espacio ayudaría a descarbonizar la economía global y al mismo tiempo preservaría los bienes raíces terrestres para otras actividades como la agricultura, las actividades culturales, la recreación y la preservación de la naturaleza.

Otro beneficio de la energía solar espacial es el potencial para reducir costos, aumentar la seguridad, mejorar la resiliencia y obtener más kilovatios limpios en el perfil de energía de la nación más rápidamente, en comparación con la construcción de nuevas líneas de transmisión importantes.

Texas ofrece una buena demostración de cuán rápido la aprobación de nuevas líneas de transmisión puede acelerar el desarrollo de energía limpia. En contraste, la historia enredada del proyecto de transmisión Grain Belt Express en el Medio Oeste ilustra cómo la oposición a nivel estatal puede agregar años a una línea de tiempo. Ese proyecto en particular se puso en marcha en 2011 y todavía está empantanado en juicios.

Un gran paso para la energía solar espacial

¿Donde estábamos? Oh cierto, energía solar espacial. Justo por esta época el año pasado notamos que el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. también ha estado activo en el área, a través de su proyecto de radiación solar “Space Solar Power Incremental Demonstrations and Research”, también conocido como SSPIDR. El proyecto es una colaboración con Northrup Grumman, que ganó un contrato de $ 100 millones para el proyecto de AFRL en 2018 (si sabe qué sucedió con el papel de la Marina en todo esto, envíenos una nota en el hilo de comentarios).

En diciembre pasado, el proyecto había avanzado a la etapa de construcción de una nave espacial para albergar equipos para realizar experimentos de energía solar espacial. Northrup Grumman fue el responsable de entregar el “bus” para la nave espacial SSPIDR, apodado Arachne, que significa el elemento que alberga la carga útil, que en este caso es la plataforma que alberga los equipos para experimentar con la energía solar espacial.

Aproximadamente doce meses después, aquí estamos en diciembre de 2021 y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea tiene algunas noticias nuevas para compartir junto con Northrup Grumman.

El anuncio se refiere a la primera demostración “de un extremo a otro” de los elementos críticos del sistema de energía solar espacial, que tuvo lugar a principios de este mes. Específicamente, la demostración involucró algo llamado “teja sándwich”, que es la clave para desvelar todo el misterio de la energía solar. poder del espacio exterior.

“La baldosa sandwich consta de dos capas. La primera capa es un panel de células fotovoltaicas (PV) de alta eficiencia que recolectan energía solar y proporcionan energía a la segunda capa ”, explica AFRL. “La segunda capa está poblada con componentes que permiten la energía solar a RF [radio frequency] conversión y formación de haces “.

“Convertir la energía solar en energía de RF a nivel de componentes es un paso fundamental para lograr que la energía solar se transmita en el espacio a mayor escala”, agrega Melody Martinez, subdirectora de proyectos de SSPIDR, para enfatizar que esto realmente está sucediendo.

Entonces, ¿funcionó?

Parece que Northrup Grumman y AFRL estaban bien preparados para una demostración exitosa, porque invitaron a las partes interesadas a presenciar los acontecimientos.

“La demostración en tierra utilizó un simulador solar para iluminar el lado fotovoltaico de la loseta y comenzar el proceso de conversión de energía solar a RF”, relata AFRL. “Debido a que el simulador solar fue tan intenso, los asistentes vieron datos de salida de RF en tiempo real en monitores desde detrás de una barrera de plástico flexible de grado industrial, y aplaudieron cuando apareció un pico de energía de RF que indicaba una conversión de energía exitosa y potencia radiada de RF”.

Arachne está programado para lanzarse en 2025, por lo que Northrup Grumman y AFRL tienen mucho trabajo de preparación que hacer de aquí a entonces.

Encabezando la lista de tareas pendientes está replicar el exitoso módulo de baldosas sándwich para cubrir un panel que mide un metro cuadrado.

Según AFRL, ningún otro equipo aún debe alcanzar el hito de un metro, aunque el progreso reciente en el proyecto SSPIDRS puede haber encendido un fuego bajo algunos gobiernos que habían estado descartando la viabilidad de la energía solar espacial.

Solo en septiembre pasado, por ejemplo, la Agencia Espacial del Reino Unido informó de los resultados de un estudio que encargó sobre energía solar espacial. El estudio concluyó que la tecnología es viable y merece el apoyo del gobierno. UKSA también señaló que la tecnología derivada de un programa de investigación de energía solar espacial tendría amplias aplicaciones en la Tierra y ayudaría al Reino Unido a cumplir sus objetivos de descarbonización, incluso si el proyecto nunca llega a la etapa de implementación.

Mientras tanto, si se pregunta qué está haciendo la Fuerza Aérea en el área de la investigación solar, es fácil. La Fuerza Aérea fue una de las primeras en adoptar la energía solar para sus instalaciones durante la administración Obama, y ​​también ha sido una de las principales patrocinadoras de la investigación fundamental sobre sistemas de gestión de energía solar y tecnología de energía solar.

Los bolsillos profundos de la Fuerza Aérea también le permiten intervenir cuando otras oficinas federales no tienen fondos suficientes en la mano. Por ejemplo, el año pasado, AFRL lanzó un salvavidas al Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía, que buscaba ayuda financiera para desarrollar una nueva celda solar de alta eficiencia y bajo costo.

Si la demostración de la energía solar espacial funciona, será una gran noticia para los defensores de la acción climática, aunque salvar el planeta no es lo principal en la mente de AFRL. El verdadero motivador detrás del esfuerzo son las ventajas militares de tener un suministro de energía relativamente económica, silenciosa y libre de contaminación disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana, prácticamente en cualquier parte del mundo, así que estad atentos para obtener más información al respecto.

Sigueme en Twitter @TinaMCasey.

Foto: “Los directores de proyecto James Winter (Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea) y Tara Theret (Northrop Grumman) sostienen modelos de los lados fotovoltaicos y de radiofrecuencia de la loseta tipo sándwich, mientras se encuentran en las instalaciones de Linthicum, Maryland, para presenciar el experimento de conversión y transmisión. (Cortesía de Northrop Grumman vía Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU..

.
Si te ha resultado entretenida, te invitamos a que compartas la noticia con esa persona interesada.

¡Compártelo!

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *