La energía solar se transmitirá a su nuevo vehículo eléctrico como si fuera un GPS

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¿¡Yo se, verdad!? Parece una locura, pero se están trabajando planes para recolectar energía solar en el espacio y transmitirla a usted donde quiera que esté, en cualquier momento, en cualquier lugar, en cualquier clima. Algo así como un GPS, solo que sin la voz incorpórea que te ordena. Cuando Electronia Revisé el tema de la energía solar basada en el espacio hace un tiempo, parecía una de esas cosas que podrían suceder, eventualmente, pero ahora que un componente clave está en su lugar, eventualmente se está convirtiendo en unos pocos años a partir de ahora.

La idea que suena extraña de transmitir energía solar desde el espacio es en realidad algo real, y el Fuerza Aérea de EE. UU. está en él (imagen a través del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea).

Energía solar desde el espacio exterior

Lo primero es lo primero: ¿por qué molestarse en recolectar energía solar en el espacio exterior cuando hay tanta aquí en la Tierra?

Buena pregunta. El problema no es suficiente energía solar en la Tierra. No es suficiente energía solar en el lugar y momento adecuados. Y luego está el molesto problema de los intereses en competencia del uso de la tierra. Si pudiera obtener kilovatios limpios del espacio exterior según sea necesario, no necesitaría invertir mucho dinero en una nueva infraestructura de transmisión, y no tendría que preocuparse por sacrificar tierras de cultivo o hábitats naturales por granjas solares.

Electronia tomó nota por primera vez de la energía solar basada en el espacio en 2012, cuando la organización con sede en EE. UU. Sociedad Espacial Nacional lanzó una misión espacial de captación solar con un equipo de investigación con sede en India.

Suena raro, ¿verdad? ¡Incorrecto! En 2014, Electronia Los oídos se animaron aún más cuando el Laboratorio de Investigación Naval sumergió su dedo del pie en las aguas solares espaciales bajo la dirección del ingeniero de naves espaciales Dr. Paul Jaffe. Desde la perspectiva de Jaffe, los elementos tecnológicos ya estaban a mano. El problema era cómo recortarlos a un tamaño y peso manejables. Esto es lo que dijimos en ese entonces:

Para abordar el problema del peso, Jaffe ha desarrollado dos módulos solares ultraligeros relacionados. Uno es un módulo de estilo “sándwich” de alta eficiencia que convierte la energía solar en una frecuencia de radio, con una antena integrada para transmitir energía.

La otra es una variación de “paso” pendiente de patente que abre el bocadillo. Para aquellos de ustedes que tocan el acordeón en casa, pueden pensar en el sándwich como un fuelle cerrado. Con todo unido, eso crea ineficiencias térmicas, pero si lo abres, puedes permitir que el calor se irradie de manera más eficiente.

Envíame un poco de energía solar, Scotty

Como prueba más de la no rareza de la idea, en 2015, Northrup Grumman arrojó su sombrero al anillo solar espacial, en asociación con CalTech, que dirige la NASA Laboratorio de propulsión a chorro. Entonces, sí, nada chiflado.

El proyecto Space Solar Power de CalTech apunta al mismo objetivo ultraligero y plegable, con un convertidor de radiofrecuencia integrado que permite transmisión inalámbrica de energía solar desde una nave espacial hasta la Tierra.

“La integración de la energía solar y la conversión de RF en un elemento evita una red de distribución de energía en toda la estructura, lo que reduce aún más el peso y la complejidad. Este concepto permite la escalabilidad y mitiga el impacto de fallas de elementos locales en otras partes del sistema ”, explica CalTech.

Radiación solar, próximamente desde una nave espacial cerca de usted

Eso nos trae las últimas noticias. No estamos seguros de qué sucedió con el Laboratorio de Investigación Naval (si sabe algo, envíenos una nota en el hilo de comentarios), pero a principios de este mes, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea anunció que su “Investigación y Demostraciones Incrementales de Energía Solar Espacial” proyecto de radiacion solar acaba de recibir el primer componente clave para su nave espacial Arachne, nada menos que de Northrup Grumman.

Si captó el acrónimo SSPIDR, eso explica el apodo de Arachne. Hay muchos otros acrónimos y nombres de cosas involucradas, pero el importante a recordar es Helios, con el nombre del componente proporcionado al laboratorio por Northrup Grumman.

En spacecraftspeak, Helios es el “bus”, que es el elemento que alberga la carga útil, que en este caso es la plataforma para realizar todos los experimentos espaciales de radiación solar. En días de antaño, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea habría tenido que dedicar algo de tiempo y energía al diseño y la construcción de su propio autobús, pero gracias a una asociación público-privada, el trabajo pesado fue entregado a Northrup Grumman, dejando el laboratorio libre. centrarse en la ciencia.

El equipo de Arachne está bastante entusiasmado con las ventajas de utilizar un autobús comercializado y listo para usar en lugar de tener que desarrollar, construir y probar uno desde cero. Aquí, hagamos que el ingeniero jefe de Arachne, Kevin Gleichmann, lo explique todo (mire ese primer acrónimo, es una maravilla):

“La idea de utilizar el anillo ESPA como estructura principal de una nave espacial comenzó con AFRL [Demonstration and Science Experiments (DSX)] programa y finalmente condujo al programa EAGLE de AFRL. Como resultado de EAGLE, la plataforma ESPA ha pasado con éxito a la industria y se puede comprar como una nave espacial comercializada.

“Esto esencialmente permite a AFRL comprar una nave espacial lista para usar y eliminarla de la ruta crítica de nuestros programas de vuelo, lo que permite a AFRL concentrar nuestro tiempo, dinero y esfuerzos en llevar tecnologías de vanguardia a nuestros combatientes”.

Somos estoCerca de la energía solar infinita desde el espacio

¿Tienes todo eso? ¡Bueno!

Por supuesto, no es tan simple como conectar Helios y tal vez darle una o dos patadas para comenzar. El té Arachne todavía tiene que descubrir los sistemas óptimos para interactuar con el autobús y su carga útil principal, que se titula oficialmente Experimento de transmisión integrada de radiofrecuencia de energía solar espacial, y Northrop Grumman todavía está trabajando en ese fin.

Aparte de la nave espacial Arachne, habrá una gran cantidad de experimentos asociados en la Tierra y en el espacio, porque el Proyecto de radiación solar SSPIDR se centra en cinco áreas: Estructuras desplegables, Generación de energía, Térmica, Radiofrecuencia y Metrología.

En pocas palabras, no contenga la respiración para que la energía solar estilo GPS se transmita a su vehículo eléctrico siempre que necesite recargar la batería. Sin embargo, se espera que Arachne se lance en 2024 con Helios y la carga útil SSPRITE a bordo, momento en el que el laboratorio espera demostrar esas “baldosas sándwich” y otros sistemas involucrados en la conversión de energía solar en energía de radiofrecuencia.


¿Que significa todo esto?

Por el aquí y ahora, solo tendremos que salir adelante con la energía solar simple y antigua basada en la Tierra. En ese sentido, es útil notar que los problemas de transmisión no son insuperables. Las tendencias emergentes de almacenamiento solar y solar + basado en la comunidad podrían ayudar a aliviar la demanda de una nueva infraestructura de transmisión importante.

Los problemas del uso de la tierra son una lata de gusanos, pero el nuevo campo de la agrivoltaica abre la posibilidad de combinar paneles solares con agricultura regenerativa.

Además, las células solares de perovskita y otras nuevas tecnologías solares ofrecen nuevas oportunidades para integrar la energía solar con cosas construidas por humanos, desde edificios hasta ropa y vehículos eléctricos.

Ahora que lo pienso, con el costo de la energía solar en la Tierra que sigue cayendo como una roca, la necesidad de energía solar espacial no es del todo evidente. La última vez que lo comprobamos, el coste estimado de un kilovatio solar procedente del espacio era mucho más alto que el de su primo terrestre.

Sin embargo, si captó esa observación del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea sobre los combatientes, esa es un área en la que el precio no es un problema.

Eso regresa a esa cosa sobre el GPS, que después de todo se desarrolló inicialmente con un propósito militar en mente.

Solo digo.

Sigueme en Gorjeo.

Imagen: “La imagen muestra el Proyecto de Investigación de Demostraciones y Incremental de Energía Solar Espacial de AFRL transmitiendo energía solar desde el espacio a la tierra. SSPIDR consta de varios experimentos de vuelo a pequeña escala que madurarán la tecnología necesaria para construir un prototipo solar sistema de distribución de energía ”(cortesía de AFRL).

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Y eso es todo por ahora, me despido hasta una nueva noticia. ¡Nos vemos!

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