El plan para llevar los paneles solares al espacio

Existe un lugar ideal donde no hay nubes, ni noches y encima la radiación solar es mucho más intensa que en cualquier lugar del planeta. Ese lugar es el espacio

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Todos estamos de acuerdo en que hay que hacer lo posible para que, con el tiempo, nuestra civilización pueda obtener la energía de la manera más limpia posible y con el mínimo impacto sobre el medio ambiente. Las placas solares nos pueden ayudar a conseguir este objetivo, pero en la superficie de la Tierra es difícil exprimir todo su potencial: no pueden generar energía durante la noche y su producción energética se reduce si el cielo está tapado por las nubes.

Por otro lado, sin un sistema que haga que las placas sigan la trayectoria del sol durante el día, las placas solares no pueden aprovechar la totalidad de la radiación que incide sobre ellas. Es por eso que muchos lugares, ya sea por sus condiciones climáticas o su latitud, no pueden recurrir a las placas solares como fuente de energía fiable.

Pero existe un lugar ideal donde no hay nubes, ni noches y encima la radiación solar es mucho más intensa que en cualquier lugar del planeta. Ese lugar es el espacio.

Las placas solares en órbita podrían recibir la energía del sol durante las 24 horas del día sin interrupción y con una intensidad mucho mayor que en la Tierra

Sí, vale, la idea suena descabellada. Pero es verdad que, al menos sobre el papel, poner placas solares en órbita alrededor de la Tierra es la solución más factible. Si se colocan las placas solares en órbita geoestacionaria, por ejemplo, no sólo podrán recibir la energía del sol durante las 24 horas del día sin interrupción sino que además, sin la obstrucción de la atmósfera, la intensidad de la radiación que recibirán será mucho mayor que en la superficie de la Tierra.

Al parecer, según este documento de la NASA el concepto tiene suficiente potencial como para que, en 1978, la agencia espacial empezara a investigar seriamente la posibilidad de mandar dos satélites al espacio cada año desde el año 2000 hasta el 2030, cada uno con capacidad para producir 5 GW. Para hacernos una idea, una producción anual de 1 GW es energía suficiente para abastecer de energía a unos 800.000 hogares.

Cada uno de estos satélites iría pegado a una estructura rectangular de 5,3 por 10,4 kilómetros (55,12 km2) repleta de placas solares. Esta estructura descomunal tendría que ser construida directamente en el espacio por, ojo, entre 555 y 715 personas, según sus estimaciones. Este es el diseño de uno de los satélites:

Aunque, por supuesto, existe el problemilla de que desde un satélite no puedes tirar un cable hasta la Tierra para transmitir la electricidad que genera la gigantesca superficie llena de paneles solares. Para hacer realidad este proyecto, los satélites enviarían la energía a la superficie del planeta proyectándola en forma de rayo de microondas hacia receptores de unos 130 kilómetros cuadrados que convertirían la radiación de microondas de nuevo en electricidad para que pudiera ser distribuida.

Quitando el tamaño descomunal de estas superficies receptoras, la idea parece estupenda. Pero, como todo lo que tiene que ver con el espacio, hacerla realidad es tremendamente complicado.

El principal problema: el coste

El problema más obvio es el coste que supone mandar cosas al espacio. Cada kilo de material que se coloca en órbita cuesta alrededor de 22.000 dólares y el documento de la NASA habla de estaciones espaciales capaces de generar 5GW, cuya masa oscilaría entre 34.000 y 51.000 toneladas. O sea, que tan sólo el coste de poner en órbita todo el material necesario sería de entre 748.000 millones y 1,2 billones de dólares.

Esto significa que, como poco, esta tecnología tendrá que esperar a que baje el precio de mandar cosas al espacio para que sea económicamente viable, aunque es posible que ese futuro no sea tan lejano: la NASA estima que, en unos 20 años, el precio de mandar un kilogramo de material al espacio será de unos pocos cientos de dólares y en 35 años podría llegar a sólo unas decenas de dólares 

El avance de la tecnología ya ha abaratado mucho los costes desde que fuera imaginada en 1978. El precio de construir las propias placas solares ha bajado una barbaridad desde que el informe fue redactado. Concretamente, el coste de construcción ha pasado de 76,67$ por Watt de capacidad a tan sólo 0,74 $/W.  

Pero, aun suponiendo que superemos todas las barreras económicas, aún quedarán retos a los que enfrentarse para implementar esta tecnología.

Por ejemplo, las placas solares se desgastan 8 veces más deprisa en el espacio porque están sometidas al constante bombardeo de las partículas más energéticas emitidas por el sol y la radiación cósmica golpearía constantemente las placas solares, además del impacto ocasional de algún pedazo de chatarra espacial y del polvo que flotan alrededor de la Tierra. Una estación generadora de energía solar en el espacio necesitaría trabajos de mantenimiento y reparación constantes pero, a diferencia de la superficie terrestre, las tareas de mantenimiento en el espacio son muy complicadas y costosas. 

De hecho, dependiendo de la órbita en la que se colocaran los satélites ni siquiera podríamos mandar humanos para que cuidaran de ellos. Por ejemplo, a la altura de una órbita geoestacionaria la tripulación de estos satélites recibiría dosis demasiado altas de radiación como para que su estancia allí fuera segura, por lo que habría que utilizar robots para realizar las tareas de mantenimiento, lo que termina complicando mucho más las cosas y limitando las operaciones.

Intentos por recuperar el proyecto

Al final, en 1980 se decidió que el riesgo de que algo saliera mal y el proyecto fuera un fiasco era demasiado alto como justificar la cantidad ingente de dinero que sería necesaria para financiarlo, así que el proyecto fue suspendido.

Pese a todo, en los últimos años ha aparecido gente dispuesta a resucitar la idea. 

En 2007, la National Security Space Office (NSSO) propuso la construcción de un prototipo de satélite que produciría energía solar con un presupuesto de 10.000 millones de dólares y que podría estar listo para ser probado en 10 años. En 2011 la International Academy of Aeronautics (IAA) defendía esta idea en un informe, calculando que en 30 años podría llegar a ser económicamente viable.

Por otro lado, en 2012 China propuso un proyecto conjunto con India para desarrollar tecnología para sacar energía solar desde el espacio y JAXA, la agencia espacial japonesa, estuvo probando a principios de este mismo año la tecnología de transmisión de electricidad por microondas y consiguió mandar 1.800 Watts a una distancia de 50 metros. Por supuesto, esto no es nada comparado con los requerimientos de la tecnología de la que estamos hablando, pero por algún lado hay que empezar.

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