Todos podemos proporcionar energía limpia a todos los países y distribuirla en cualquier parte del mundo.
Sólo el 1,11% del consumo mundial de energía en2019 recibido de energía solar. El sol tiene un enorme potencial energético, por lo que los investigadores están buscando la manera de aprovechar al máximo todo su potencial.
A primera vista, la energía solar es un simpley la elección obvia. A diferencia de los combustibles fósiles, su producción no emite gases de efecto invernadero que aceleran el calentamiento global. La competencia por los recursos hídricos y los territorios tampoco es un problema.
Más desde un punto de vista político la energía solar.una de las fuentes más seguras de energía alternativa. Surgieron importantes conflictos por el derecho a disponer de las reservas de petróleo y carbón. En este sentido, la energía solar es universal, es de todos y de nadie al mismo tiempo.
¿Por qué no es eficiente recibir energía solar en la Tierra?
Según la NASA, aproximadamente el 29% de la energía solarse refleja desde la atmósfera terrestre y se dispersa en el espacio. Además, otro 23% de la energía solar es absorbida por el vapor de agua, el ozono y el polvo a su paso por la atmósfera. Después de todo, solo el 48% de la energía solar llega a nuestro planeta.
Por lo tanto, los paneles solares en la Tierra reciben enen el mejor de los casos, la mitad de la energía de la cantidad original. Pero todavía hay un problema en las propias baterías, su eficiencia máxima ronda el 22%: estamos hablando de condiciones no de laboratorio. Y lo más importante, los paneles solares solo funcionan durante el día. Por lo tanto, debe tener una idea para recibir energía directamente del Sol, sin estar en la Tierra.
¿Cómo funciona la energía solar espacial?
La energía solar espacial (SBSP) es una ideaRecopilación de energía solar en el espacio mediante paneles solares satelitales. Luego llega a la Tierra de forma inalámbrica. Según la Agencia Espacial Europea (ESA), la luz del Sol es 11 veces más intensa fuera de la atmósfera. Por tanto, los paneles solares satelitales pueden proporcionar una enorme cantidad de energía que la humanidad ni siquiera puede gastar.
Además, los paneles satelitales no están amenazados.mal tiempo y puesta de sol. Desde el espacio, estos dispositivos podrán transmitir energía a cualquier lugar de la Tierra, por lo que solo será necesario colocar los satélites en una órbita óptima.
¿Cómo desplegar un panel solar en el espacio?
Para hacer energía solar espacialaccesible, se necesitan dos tecnologías básicas. En primer lugar, los vehículos de lanzamiento para transportar materiales al espacio deben ser económicos y respetuosos con el medio ambiente. La mayoría de los cohetes que se utilizan actualmente para transportar cargas útiles son muy caros y contaminan el medio ambiente. Varias empresas privadas, en particular SpaceX, están desarrollando cohetes reutilizables de bajo costo.
El segundo punto es la construcción de satélites solares.en orbita. Para recolectar la cantidad requerida de energía, los paneles solares de los satélites tendrían que ser mucho más grandes que la ISS. De hecho, será una enorme nave espacial. Por otro lado, los paneles espaciales son más fáciles de ensamblar que la ISS.
¿Qué son los satélites solares?
Según investigadores del MinisterioEE.UU., hay dos tipos de satélites que se pueden crear para recolectar energía espacial. Ambos tipos consistirán en colectores solares, reflectores y un transmisor. Los reflectores son grandes espejos que dirigirán la radiación a pequeños paneles, colectores, que luego convertirán la energía solar en microondas o energía láser para transmitirla a la Tierra. Las estaciones receptoras en la Tierra recolectarán, almacenarán y distribuirán energía.
- Satélites con transmisión de microondas
La mayor de estas dos estructuras serán los satélites,transmisión de microondas. Estarán hechos de enormes reflectores solares que dirigen la energía solar al centro del satélite, desde donde luego se transmite a la Tierra en forma de microondas. Los satélites que transmiten señales de microondas orbitarán la Tierra en una órbita geoestacionaria a una altitud de unos 35.000 km, es decir, poco menos de una décima parte de la distancia a la Luna.
Sin embargo, todas estas construcciones seránenorme. Solo los reflectores solares pesarán más de 80.000 toneladas métricas con un diámetro de hasta 3 km. Gracias a su gran tamaño, los satélites de microondas podrían generar gigavatios de energía y alimentar las principales ciudades del mundo. Además, la longitud de onda del espectro electromagnético es relativamente grande, por lo que la transmisión de energía de un satélite de este tipo será tan rápida e intensa como la luz del sol llega a la Tierra.
Lanzamiento, montaje y operación de satélites,transmitir microondas: todo esto es muy costoso. Su valor se estima en decenas de miles de millones de dólares. Debido al gran tamaño, se necesitarán de 40 a 100 lanzamientos para entregar todos los materiales. Además, el tamaño de los centros de recepción en la Tierra debería ser escalable al tamaño de los satélites en el espacio, entre 3 y 10 km de diámetro. Y extensiones de tierra tan grandes son difíciles de desarrollar y mantener.
- Satélites con transmisión láser.
El segundo tipo de satélites solares son los satélites contransmisión láser: sólo tendrán unos 2 m de diámetro. Para transferir energía de regreso a la Tierra, albergarán un láser alcalino bombeado por diodos. El láser puede tener aproximadamente el tamaño de una mesa de cocina e irradiar energía a la Tierra con una eficiencia superior al 50%.
Se lanzarán satélites con transmisión láser.grupos en órbita terrestre baja (LEO) a unos 400 km, ya que son de tamaño pequeño. La producción de tales dispositivos es menos riesgosa y requiere menos tiempo que los satélites que transmiten señales de microondas. Las estimaciones de costos para los satélites de transmisión láser oscilan entre 500 millones y 1.000 millones de dólares.
Pero también tiene sus desventajas.Los satélites de transmisión láser son menos potentes: cada unidad sólo generará entre 1 y 10 MW de potencia. Incluso si se lanzaran muchos dispositivos a la vez, no podrían igualar la potencia proporcionada por los satélites de transmisión de microondas. Y como la potencia es menor, será más difícil transmitir energía a través de nubes densas y lluvia.
Lanzar paneles solares al espacio ayudará a resolverno solo problemas energéticos, sino también conflictos sociales y políticos. Actualmente, muchos países dependen del suministro de combustibles fósiles, y los suministros limitados de petróleo y carbono están provocando graves conflictos internacionales. La energía solar ayudará a garantizar la independencia energética. Además, esta energía se puede exportar a casi cualquier parte del mundo.
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