POR:Mauricio Alvarado|ILUSTRACIÓN:Oldemar
La captación de energía solar en granjas de celdas fotovoltaicas alrededor del mundo está cerca de alcanzar el siguiente nivel: el espacio exterior.

Hace unas décadas, el concepto pudo parecer tema de ciencia ficción o verse frenado por los costos que generaría realizarlo, pero hoy algunos países se aplican en llevar a cabo sus primeras pruebas… y están teniendo éxito. Ello, a pesar de que hay otras fuentes de energía limpias más baratas y renovables en la Tierra. Hay diversos desafíos tecnológicos por resolver. Para la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA), los dos principales son: construir un transportador espacial capaz de movilizar equipo muy pesado a precios realmente bajos, y perfeccionar la tecnología de transmisión de energía inalámbrica espacio-Tierra. Pero esa agencia, como algunas otras, no descarta ver resultados antes de 2030.

Como surgió la idea

Ante las dos crisis mundiales del petróleo (en 1973 y 1979), surgieron muy variadas clases de propuestas, tanto de organizaciones no gubernamentales como de instituciones que pretendían alcanzar la independencia energética de este combustible. Así nacieron la Agencia Internacional de Energía, en 1974, la Federal Photovoltaic Utilization Program (en Estados Unidos) y el Sunshine Program (en Japón), así como el Instituto Alemán de Energía Solar Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme, entre otros. Muchas de estas instituciones y agencias espaciales tomaron una idea que Peter Glaser manifestó en 1968: poner en órbita cientos de satélites receptores de energía solar para su envío a la Tierra.

Sin embargo, fue hasta 1999 cuando John Mankins y Joe Howell pusieron en marcha el Space Solar Power Exploratory Research and Technology Program (SERT), de la NASA, un proyecto de investigación y tecnología sobre energía solar espacial, cuyo objetivo era evaluar, a través de pruebas, la viabilidad técnica, el diseño y los requisitos necesarios para crear un plan de acción oficial en los Estados Unidos.

Avances

La energía fotovoltaica que se obtiene de la radiación electromagnética del Sol es un recurso limpio, renovable, que día con día adquiere más importancia y presencia a nivel mundial. Se ubica en el tercer sitio de las fuentes más utilizadas, con 230 gigavatios (GW), sólo detrás de las fuentes hidroeléctrica y eólica. No obstante, pese al significativo crecimiento de esta tecnología, y casi desde la estructuración e instalación de los primeros paneles solares y colectores térmicos alrededor del mundo, ha existido la ambición de colectarla a gran escala, sin las depreciaciones atmosféricas que sufre en su camino a la Tierra, sin fases nocturnas ni el constante problema de oclusión por nubosidad; así lo explica John Mankins en su estudio para el Instituto de Investigación de Energía de Estados Unidos, el principal promotor de la iniciativa para el desarrollo de la Energía Solar Espacial (SSP): “Un km2 de paneles solares en órbita recibiría en un año más energía que todas las reservas de petróleo conocidas”.

Científicos de varios países trabajan en el concepto de la llamada Energía Solar Espacial desde hace décadas. Su estrategia contempla desplegar, por partes, una red de satélites en órbita geoestacionaria hasta completar una planta colectora, cargada de paneles fotovoltaicos que alcance aproximadamente cinco kilómetros cuadrados, capaz de captar hasta un 35% más del espectro electromagnético solar, en comparación con la energía que pueden recolectar las celdas solares terrestres.

Los retos que los desarrolladores se han planteado para una empresa de este calibre se concentran en los costos, principalmente, tanto de la tecnología que debe usarse para producir componentes que permitan una oferta viable por vatio, y los lanzamientos espaciales, como la forma de enviar de manera óptima la energía recolectada a la Tierra. En palabras del gerente de programas y desarrollo de vehículos, Hubert Davis, durante la Primera Evaluación Internacional de la Academia de Astronáutica de la Energía Solar Espacial, “ésta es una tarea a largo plazo, difícil, mas no imposible, porque nuestro reactor-dios, nuestro Sol, puede hacer mucho con ningún combustible y sin mantenimiento. Para obtener una fracción más grande, sin problemas terrestres de reflexión y dispersión de la radiación solar, debemos simplemente llevar nuestros paneles al espacio”.

“Un km2 de paneles solares en órbita recibiría en un año más energía que todas las reservas de petróleo conocidas”.

La ambición espacial

“Quien obtenga los beneficios de esta tecnología en primer lugar, podría ocupar el futuro mercado de la energía, por lo que es de gran importancia estratégica desarrollar una granja solar lo más pronto posible”, dijo Wang Xiji, investigador de la Academia de Ciencias China y portavoz del proyecto, en un informe de la Academia China de Tecnología Espacial para el Guangming Daily.

En la opinión del doctor Ignacio Ramiro Martín Domínguez, investigador en el área de energía solar del Centro de Investigaciones de Materiales Avanzados (Cimav), “en el tema de la captación de energía solar hay una cuestión geopolítica, pues en la Tierra hay enormes extensiones de zonas desérticas que reciben radiación solar todo el año y sin interrupción de nubes; el problema es que están muy alejadas de las zonas de consumo, así que, dado que varios países están desarrollando toda esa tecnología espacial, probablemente sería más barato colectarla en estas áreas, dirigirla a los satélites colectores y reenviarla a la central”.

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M.V. Smith, profesor de estudios estratégicos del espacio de la School of Advanced Air and Space Studies (SAASS), en el 49 Congreso Internacional de Astronáutica dijo: “La visión a largo plazo para la energía solar en el espacio es convertirla en un sistema de transferencia de energía inalámbrica global utilizando los conceptos que Nikola Tesla demostró aun antes de llegar al siglo XX. Un sistema de satélites en órbita transmitirá, de forma segura, limpia, energía eléctrica a vehículos, casas y negocios en el planeta… y sin cables. Hoy necesitamos un pujante sector económico espacial. ¿No es esto en lo que los gobiernos y las industrias energéticas del mundo deberían estar trabajando?”.

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En la Tierra como en el cielo

Recientemente, y basada en las investigaciones antes mencionadas, la propuesta Space Solar Power D3 (SSPD3) ganó varios premios en el concurso convocado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos para escuchar propuestas en la Cumbre D-3 (diplomacia, defensa y desarrollo) el 2 de marzo, en Washington, D.C. Esto pone de manifiesto la relevancia que tiene un proyecto como éste, quizá el más costoso en el progreso de las nuevas formas de producción energética.

Ralph Nansen, en su libro, Energía Solar, la solución global para la futura crisis energética, afirma: “La energía solar espacial será la fuente de energía que va a reemplazar casi a todas las demás. En el siglo XIX, Inglaterra dominó la economía mundial durante la Revolución Industrial debido al carbón, Estados Unidos hizo lo mismo en el siglo XX tras los primeros descubrimientos de petróleo en Texas; por eso, quien logre desarrollar la base espacial de energía solar tendrá ese mismo dominio económico en este siglo. Es por eso que, en el plan a futuro, falta más o menos una década para tener los primeros resultados alentadores para la obtención de la Energía Solar Espacial”.

Por lo pronto, la recolección de energía solar en la Tierra continúa su desarrollo, algo en lo que muchos otros países se concentran e invierten recursos. México se cuenta entre ellos. Así lo asegura el doctor Ignacio Ramiro Martín Domínguez: “Nuestro reto es que prospere el aprovechamiento de la energía solar en suelo patrio”.

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