Cómo capturar energía solar directamente desde el espacio

Gracias al Sol es posible la vida en la Tierra. Puede que no te guste el calor que produce, pero sin él no tendríamos agua en estado líquido, no existirían seres vivos y la Tierra sería un lugar bastante aburrido. Además, el ser humano ha sabido aprovechar el Sol de muchas maneras. Nos calienta, nos ayuda a producir vitamina D y también sirve para generar energía eléctrica, tan útil en la sociedad tecnológica en la que vivimos. Podemos generarla desde la Tierra pero también sabemos capturar energía solar desde el espacio.

Precisamente, la práctica totalidad de satélites artificiales que se mueven alrededor de la Tierra para brindarnos información meteorológica, telecomunicaciones y decenas de otros servicios, emplean placas fotovoltaicas para captar energía solar desde el espacio y así alimentar sus circuitos. En la Tierra hace unas pocas décadas que hemos logrado rentabilizar la energía solar. Convirtiéndola también en energía eléctrica para consumo doméstico y/o industrial. El siguiente paso, aprovechar la energía del Sol desde el espacio mismo y encauzarla a la Tierra para sacarle más provecho todavía.

La principal pregunta que podemos hacernos es: ¿qué ventajas tiene capturar energía solar desde el espacio en vez de hacerlo desde la Tierra? Es decir. Si ya estamos creando granjas solares y llenando tejados y azoteas de células fotovoltaicas, ¿qué añadido ofrece la energía solar directa del espacio?

Una representación de cómo captar energía solar desde el espacio
Fuente: Space Energy Initiative

Una fuente limpia, ilimitada y disponible a todas horas

El Sol es la mejor fuente de energía que tenemos a nuestro alcance. Es de las más limpias, aunque no debemos olvidar que las instalaciones fotovoltaicas también generan residuos y requieren de un mantenimiento: limpieza periódica de las placas solares para captar más energía, reparaciones puntuales, mantenimiento y revisiones cada cierto tiempo… Con todo, el coste beneficio es muy alto. Lástima que todavía estemos lejos de sacarle el máximo provecho.

De ahí que obtener energía solar desde el espacio, energía solar espacial o space-based solar power en inglés (SSP o SBSP), sirva para acercarnos más a ese objetivo de aprovechamiento máximo. Primero, porque desde el espacio, la energía solar está disponible las 24 horas del día. A diferencia de las instalaciones terrestres, que dependen de las horas de luz y de que “haga buen tiempo”. Es decir, que no haya nubes de por medio. Otra ventaja es que desde el espacio, captamos toda la luz solar. En la Tierra, la atmósfera se encarga de repeler entorno al 30% de esa energía. Gracias a ello es posible la vida.

En resumen. Captar la energía solar desde el espacio y conducirla a la Tierra es una manera de obtener energía eléctrica 24 horas al día ininterrumpidamente. Energía limpia, barata y siempre disponible. De una fuente que no dejará de generar energía hasta dentro de miles de millones de años. La duda es, si todo esto es tan bonito y prometedor, ¿por qué no nos ponemos ya en marcha? La respuesta, como siempre, no es tan fácil.

Cómo ve la National Space Society la captura de energía solar espacial
Fuente: National Space Society

Satélites, radiación y paneles solares

Quienes defienden este método para obtener energía eléctrica limpiamente describen un sistema relativamente sencillo para hacerlo posible. En el espacio, orbitando alrededor de la Tierra, tendríamos satélites como los que ya sobrevuelan nuestra órbita. Su función sería captar la radiación o energía solar y conducirla hacia la Tierra. Todo ello gracias a un sistema de espejos estratégicamente colocados. Como curiosidad, la distancia estimada entre los satélites y nuestro planeta sería de 35.000 kilómetros. Entre la Tierra y la Luna hay 384.400 kilómetros.

La energía solar no sería enviada directamente. En su lugar, se transmitiría en forma de microondas hacia la Tierra. Unas instalaciones receptoras se encargaría de recibir esa energía. Y luego convertirla en electricidad para alimentar ciudades y otras poblaciones. Nada que no tengamos ya desplegado en forma de infraestructuras en la mayoría de regiones del planeta. La diferencia estaría en que la energía solar se recibiría desde el espacio en vez de captarla con placas solares colocadas en el suelo o en edificios.

Además de las ventajas antes mencionadas, este sistema tiene otras bondades. Sus defensores dicen que podrían recibir cantidades de 1, 2 o 4 GW. Por contra, este tipo de satélites son caros. Se habla de decenas de miles de millones de dólares. Además, se necesitarían decenas de ellos para cubrir la demanda. Y la instalación receptora debería también ser de grandes dimensiones. Lo que encarece todavía más el sistema. El último inconveniente: al estar el satélite tan alejado de la Tierra, si tiene un problema no se podría reparar.

Pero hay alternativas similares más económicas. Un sistema simplificado emplearía satélites a 400 kilómetros de la Tierra, de pequeño tamaño, colocados en diferentes puntos de la órbita. Menos coste pero también menos beneficio, ya que generarían entre 1 y 10 MW por satélite, lo que cubriría menos demanda. Este sistema emplearía láseres para enviar la energía, lo que podría causar recelos por sus posibles usos militares.

La energía solar desde el espacio es limpia y prácticamente infinita
Fuente: Brand Factory Telefónica

La energía solar espacial está por llegar

Hay proyectos relacionados con la captura de energía solar desde el espacio en varios países. Tanto Estados Unidos como Reino Unido tienen la intención de poner en marcha este tipo de sistemas de generación de energía llamados space-based solar power (por sus siglas SBSP o SSP). En el caso inglés, la idea es ponerlo en marcha en 2030 y que sea operativo como muy tarde para 2040. Pero no hace falta esperar tanto. La California Institute of Technology, Caltech, tiene pensado lanzar sus primeras pruebas en 2023.

Y más allá de Estados Unidos y Reino Unido, también están interesados en ello países como China, Japón, Rusia o India. En China, por ejemplo, tienen intención de lanzar sus propias estaciones espaciales de pequeño tamaño hacia 2025 a más tardar. Y en 2035, pondrán en órbita una estación de 200 toneladas.

En definitiva, la tecnología está disponible. Pero construir las instalaciones receptoras y los satélites y ponerlos en órbita solo está al alcance de presupuestos de grandes países y/o de la colaboración público-privada. De ahí que tengamos que esperar lustros o décadas hasta ver en órbita los primeros satélites que envíen energía solar desde el espacio hasta la Tierra para capturarla y convertirla en electricidad.

Con esto lograremos obtener energía ilimitada de nuestra principal fuente de calor, una manera de reducir el daño que infligimos al planeta y que nos afecta a nosotros directamente. No por nada, la generación de electricidad es, solo en Estados Unidos, la segunda mayor causa de emisiones de gases de efecto invernadero (25% frente al 27% del transporte en 2020).

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