Energia solar sense fil: una aplicació futurista de l'energia solar amb potencial impacte global

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Abril 14, 2022

Resum d'informació

Aprofitar l'energia solar de l'espai mitjançant el Projecte d'energia solar espacial (SSPP) podria redefinir la manera com accedim i utilitzem l'energia, oferint una alternativa més fiable i més neta a les fonts tradicionals. L'èxit del projecte podria provocar una disminució significativa dels costos energètics, sistemes energètics descentralitzats i l'acceleració de la descarbonització global, juntament amb la creació d'una nova indústria energètica espacial. Tanmateix, el viatge cap a l'energia solar basada en l'espai també presenta reptes, incloses inversions inicials substancials, obstacles tècnics i reglamentaris i possibles tensions geopolítiques.

Context d'energia solar sense fil

El projecte que impulsa el desenvolupament de l'energia solar sense fil i liderat per CALTECH s'anomena Space Solar Power Project (SSPP). L'objectiu del projecte és transmetre energia a la Terra a través de microones sense fils. A continuació, aquesta energia solar es recollirà a gran escala des de l'espai mitjançant satèl·lits transmissors d'energia carregats de plaques solars. Els satèl·lits recollirien energia solar utilitzant miralls gegants per irradiar ones solars a una sèrie de col·lectors solars que són considerablement més petits que els miralls. L'objectiu final del projecte és superar les limitacions de les instal·lacions d'energia solar a la Terra i eliminar la necessitat d'emmagatzemar energia. 

A curt termini, el repte més important que afronten els investigadors del projecte és limitar la pèrdua d'energia de l'espai a mesura que es transmet a la superfície de la Terra. Afortunadament, s'està avançant. D'acord amb el full de ruta actual del projecte, s'espera que la iniciativa arribi a la fase de llançament el primer trimestre del 2023, i CALTECH rebrà 100 milions de dòlars a l'agost de 2021 per al SSPP. 

Aquesta fita implicarà el llançament de prototips de demostració a l'òrbita de la Terra. Aquests prototips representen una tecnologia multifuncional que convertirà la llum solar en energia elèctrica i després transmetrà aquesta energia sense fils a l'espai lliure utilitzant radiofreqüència i microestructures per a la seva distribució. (Cal destacar que el govern xinès també està finançant una iniciativa de recerca similar a través de l'Escola de Microelectrònica de la Universitat de Chongqing).

Impacte disruptiu

A diferència de l'energia solar tradicional produïda a la Terra, que es pot veure afectada per les condicions meteorològiques i de llum del dia, l'energia solar basada en l'espai podria oferir una font més fiable. Aquesta característica podria permetre que l'energia solar actuï com una opció d'energia de càrrega bàsica, ocupant un paper que normalment ocupen els combustibles nuclears o fòssils com el carbó i el gas. El canvi cap a l'energia solar basada en l'espai podria remodelar la indústria energètica, proporcionant una font d'energia més neta i fiable.

El projecte SSPP, si té èxit i s'implementa a gran escala a la dècada de 2050, podria provocar una baixada important del preu de l'energia. El cost principal seria la construcció de la infraestructura i la fabricació dels satèl·lits necessaris per transmetre l'energia solar des de l'espai, però un cop establert, la facilitat d'accés a aquesta font d'energia abundant pot reduir els costos. Per a les persones, això podria significar factures d'energia més assequibles, mentre que les empreses es podrien beneficiar d'una reducció dels costos operatius. 

No obstant això, la inversió inicial en infraestructures i tecnologia podria ser substancial, i pot haver-hi obstacles tècnics i reglamentaris per superar. Per als governs, això significa crear polítiques que fomenten la inversió i el desenvolupament en aquesta àrea, alhora que garanteixen que es compleixin les consideracions de seguretat i medi ambient. És possible que les institucions educatives hagin d'adaptar els plans d'estudis per preparar la propera generació d'enginyers i científics per a aquesta nova frontera en la producció d'energia. 

Implicacions de l'energia solar sense fil

Les implicacions més àmplies de l'energia solar sense fil poden incloure: 

• Els països en desenvolupament que es beneficien d'un subministrament ininterromput d'energia per alliberar les seves economies de les formes d'energia basades en carboni, donant lloc a un paisatge energètic més net i autosuficient.
• Sistemes energètics cada cop més descentralitzats, ja que les comunitats i ciutats remotes poden obtenir energia de l'espai en lloc de requerir línies de transmissió extenses construïdes per connectar-les a les xarxes nacionals, fomentant l'autonomia local i reduint els costos d'infraestructura.
• Accelerar la velocitat de la descarbonització global a mesura que es pot proporcionar més energia solar de manera més fàcil i fiable, contribuint a una reducció significativa de les emissions globals de gasos d'efecte hivernacle.
• El desenvolupament d'una nova indústria energètica espacial i noves carreres per donar suport a aquesta indústria, creant oportunitats de treball i estimulant el creixement econòmic en sectors relacionats amb la tecnologia espacial i les energies renovables.
• Els governs creen polítiques per regular l'energia solar basada en l'espai, donant lloc a nous marcs legals que equilibrin la protecció del medi ambient, la seguretat i els interessos comercials.
• La reducció potencial de la pobresa energètica a mesura que l'energia solar basada en l'espai es fa més accessible i assequible, donant lloc a millors nivells de vida i oportunitats econòmiques a les regions desateses.
• Un canvi en la planificació urbana i el disseny arquitectònic per adaptar-se als sistemes d'energia solar basats en l'espai, donant lloc a nous estàndards de construcció i dissenys comunitaris que optimitzen l'eficiència energètica.
• L'aparició de programes educatius centrats en l'energia solar de base espacial, donant lloc a una nova generació de professionals formats en aquest àmbit especialitzat i potenciant l'avenç tecnològic.
• Potencials tensions geopolítiques derivades del control i l'accés a l'energia solar basada en l'espai, que condueixen a nous acords i col·laboracions internacionals per garantir una distribució equitativa i prevenir conflictes.

Preguntes a tenir en compte

• Quins reptes de manteniment presenten les instal·lacions d'energia solar a l'espai en comparació amb les construïdes a la Terra? 
• L'energia solar sense fil és millor que les fonts d'energia existents i quins són els seus inconvenients potencials? 
• La generació d'energia solar basada en l'espai és més econòmica en comparació amb les opcions de generació d'energia terrestre?