Energia solar orbital: estações de energia solar no espaço

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Energia solar orbital: estações de energia solar no espaço

Energia solar orbital: estações de energia solar no espaço

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O espaço nunca fica sem luz, e isso é bom para a produção de energia renovável.
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      Previsão Quantumrun
    • 20 de março de 2023

    A crescente preocupação com a sustentabilidade ambiental aumentou o interesse em encontrar energia renovável. Os sistemas de energia solar e eólica surgiram como escolhas populares; no entanto, sua dependência de grandes extensões de terra e condições ideais limitam sua eficácia como únicas fontes de energia. Uma solução alternativa é colher a luz solar no espaço, o que poderia fornecer uma fonte de energia consistente sem as limitações impostas pelo solo e pelas condições climáticas.

    Contexto de energia solar orbital

    Uma estação de energia solar orbital em uma órbita geoestacionária tem o potencial de fornecer uma fonte constante de energia solar 24 horas por dia, 7 dias por semana, durante toda a sua vida útil operacional. Esta estação geraria energia através da energia solar e a transmitiria de volta à Terra usando ondas eletromagnéticas. O governo do Reino Unido estabeleceu uma meta para estabelecer o primeiro sistema desse tipo até 2035 e está considerando usar a tecnologia de foguetes reutilizáveis ​​da Space X para tornar esse projeto uma realidade.

    A China já começou a experimentar a transmissão de energia em grandes distâncias por meio de ondas eletromagnéticas. Enquanto isso, a agência espacial do Japão, JAXA, tem um plano que envolve espelhos flutuantes para focar a luz solar e canalizar a energia para a Terra por meio de 1 bilhão de antenas e tecnologia de micro-ondas. No entanto, há preocupações sobre como o feixe de rádio de transmissão de energia de alta frequência usado pelo Reino Unido afetaria as comunicações terrestres e as operações de controle de tráfego que dependem do uso de ondas de rádio.

    A implementação de uma usina orbital pode ajudar a reduzir as emissões e diminuir os custos de energia, mas também há preocupações com as despesas de construção e as emissões potenciais produzidas durante sua construção e manutenção. Além disso, conforme apontado pela JAXA, coordenar as antenas para ter um feixe focalizado também é um grande desafio. A interação de microondas com plasma também requer mais estudos para entender completamente suas implicações. 

    Impacto disruptivo 

    As estações espaciais de energia solar podem reduzir a dependência mundial de combustíveis fósseis para geração de eletricidade, potencialmente levando a uma redução significativa nas emissões. Além disso, o sucesso dessas operações pode aumentar o financiamento dos setores público e privado para tecnologias de viagens espaciais. No entanto, contar com uma única ou várias usinas orbitais também aumenta os riscos associados a falhas de sistema ou componentes. 

    O reparo e a manutenção de uma estação de energia orbital provavelmente exigiriam o uso de robôs, pois seria difícil e de custo proibitivo para os humanos realizar tarefas de manutenção em condições espaciais adversas. O custo de peças de reposição, materiais e mão de obra necessária para realizar reparos também seria um fator significativo a ser considerado.

    No caso de uma falha do sistema, as consequências podem ser amplas e substanciais. O custo de consertar essas usinas espaciais e restaurá-las à plena capacidade operacional seria alto, e a perda de energia poderia resultar em escassez temporária de energia terrestre em regiões inteiras. Portanto, será crucial garantir a estabilidade e confiabilidade de tais sistemas por meio de testes completos e qualificação de componentes, bem como a implementação de procedimentos robustos de monitoramento e manutenção para detectar e abordar proativamente possíveis problemas.

    Implicações da energia solar orbital

    Implicações mais amplas da energia solar orbital podem incluir:

    • Autossuficiência na produção de energia dos países que utilizam tais estações.
    • Maior acesso à eletricidade, especialmente em áreas rurais e remotas, o que pode melhorar a qualidade de vida e aumentar o desenvolvimento social.
    • Redução dos custos associados à produção e distribuição de energia, levando à redução da pobreza e aumento do crescimento econômico.
    • O desenvolvimento da energia solar orbital resultando em avanços complementares na tecnologia espacial e na criação de novos empregos de alta tecnologia em engenharia, pesquisa e manufatura.
    • O aumento de empregos em energia limpa levando a um afastamento das funções tradicionais de combustíveis fósseis, resultando potencialmente em perda de empregos e na necessidade de retreinamento e desenvolvimento da força de trabalho.
    • Maior cooperação e colaboração entre os países, bem como maior competição por avanços tecnológicos no campo.
    • A implementação da energia solar orbital resultou na criação de novos regulamentos e leis sobre o uso do espaço e a implantação de satélites, levando potencialmente a novos acordos e tratados internacionais.
    • Maior disponibilidade de terrenos para fins residenciais, comerciais e agrícolas.

    Questões a considerar

    • Como os países podem cooperar melhor para apoiar iniciativas de energia renovável como essas?
    • Como empresas em potencial neste campo podem reduzir o lixo espacial e outros possíveis problemas?

    Referências de insights

    Os seguintes links populares e institucionais foram referenciados para esta percepção: