Energía solar orbital: estaciones de energía solar en el espacio

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  Previsión Quantumrun
• Marzo 20, 2023

La creciente preocupación por la sostenibilidad medioambiental ha aumentado el interés por encontrar energías renovables. Los sistemas de energía solar y eólica se han convertido en opciones populares; sin embargo, su dependencia de grandes extensiones de tierra y condiciones óptimas limitan su efectividad como única fuente de energía. Una solución alternativa es recolectar la luz solar en el espacio, lo que podría proporcionar una fuente de energía constante sin las limitaciones que plantean las condiciones climáticas y terrestres.

Contexto de energía solar orbital

Una estación de energía solar orbital en una órbita geoestacionaria tiene el potencial de proporcionar una fuente constante de energía solar las 24 horas del día, los 7 días de la semana a lo largo de su vida útil operativa. Esta estación generaría energía a través de la energía solar y la transmitiría de vuelta a la Tierra mediante ondas electromagnéticas. El gobierno del Reino Unido se ha fijado el objetivo de establecer el primer sistema de este tipo para 2035 y está considerando utilizar la tecnología de cohetes reutilizables de Space X para hacer realidad este proyecto.

China ya ha comenzado a experimentar con la transmisión de energía a grandes distancias a través de ondas electromagnéticas. Mientras tanto, la agencia espacial de Japón, JAXA, tiene un plan que involucra espejos flotantes para enfocar la luz solar y canalizar la energía hacia la Tierra a través de mil millones de antenas y tecnología de microondas. Sin embargo, existen preocupaciones acerca de cómo el haz de radio de transmisión de energía de alta frecuencia utilizado por el Reino Unido afectaría las comunicaciones terrestres y las operaciones de control de tráfico que dependen del uso de ondas de radio.

La implementación de una central eléctrica orbital podría ayudar a reducir las emisiones y reducir los costos de energía, pero también existen preocupaciones sobre su costo de construcción y las posibles emisiones producidas durante su construcción y mantenimiento. Además, como señaló JAXA, coordinar las antenas para tener un haz enfocado también es un gran desafío. La interacción de las microondas con el plasma también requiere más estudio para comprender completamente sus implicaciones. 

Impacto disruptivo 

Las estaciones espaciales de energía solar pueden reducir la dependencia mundial de los combustibles fósiles para la generación de electricidad, lo que podría conducir a una reducción significativa de las emisiones. Además, el éxito de estas operaciones puede aumentar la financiación de los sectores público y privado en tecnologías de viajes espaciales. Sin embargo, depender de una o varias estaciones de energía orbitales también aumenta los riesgos asociados con las fallas del sistema o de los componentes. 

Es probable que la reparación y el mantenimiento de una central eléctrica orbital requiera el uso de robots, ya que sería difícil y costoso para los humanos realizar tareas de mantenimiento en condiciones espaciales adversas. El costo de las piezas de repuesto, los materiales y la mano de obra necesarios para realizar las reparaciones también sería un factor importante a considerar.

En el caso de una falla del sistema, las consecuencias podrían ser de gran alcance y sustanciales. El costo de reparar estas estaciones de energía espacial y restaurarlas a su máxima capacidad operativa sería alto, y la pérdida de energía podría provocar una escasez temporal de energía terrestre en regiones enteras. Por lo tanto, será crucial garantizar la estabilidad y confiabilidad de tales sistemas a través de pruebas exhaustivas y calificación de componentes, así como la implementación de procedimientos sólidos de monitoreo y mantenimiento para detectar y abordar de manera proactiva problemas potenciales.

Implicaciones de la energía solar orbital

Las implicaciones más amplias de la energía solar orbital pueden incluir:

• Autosuficiencia en la producción de energía de los países que utilizan dichas estaciones.
• Acceso más generalizado a la electricidad, especialmente en áreas rurales y remotas, lo que puede mejorar la calidad de vida y aumentar el desarrollo social.
• Reducción de los costos asociados con la producción y distribución de energía, lo que conduce a una reducción de la pobreza y un aumento del crecimiento económico.
• El desarrollo de la energía solar orbital que da como resultado avances complementarios en la tecnología espacial y la creación de nuevos puestos de trabajo de alta tecnología en ingeniería, investigación y fabricación.
• El aumento de empleos de energía limpia conduce a un alejamiento de los roles tradicionales de combustibles fósiles, lo que puede resultar en pérdidas de empleos y la necesidad de capacitación y desarrollo de la fuerza laboral.
• Mayor cooperación y colaboración entre países, así como mayor competencia por los avances tecnológicos en el campo.
• La implementación de la energía solar orbital que da como resultado la creación de nuevas regulaciones y leyes que rodean el uso del espacio y el despliegue de satélites, lo que puede conducir a nuevos acuerdos y tratados internacionales.
• Mayor disponibilidad de terrenos para fines residenciales, comerciales y agrícolas.

Preguntas a considerar

• ¿Cómo pueden los países cooperar mejor para apoyar iniciativas de energía renovable como estas?
• ¿Cómo pueden las empresas potenciales en este campo reducir los desechos espaciales y otros posibles problemas?