El invento que nos acerca a las centrales eléctricas espaciales

El laboratorio de investigación de las Fuerzas Aéreas estadounidenses (AFRL) y Northrop Grumman acaban de presentar una nueva tecnología para atrapar la luz solar en el espacio y transmitirla a cualquier punto del planeta. Estas nuevas placas solares transforman la radiación solar en microondas que son recogidas por unos receptores aquí en tierra que la convierten en electricidad.

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Omar Kardoudi

Recoger la luz del Sol en el espacio para enviarla a la Tierra no es una idea nueva. El primero en hablar sobre esta tecnología fue el escritor y científico Isaac Asimov hace unos 40 años, pero el concepto no se ha llegado a explorar en serio hasta hace poco. EE.UU. tiene ya varios programas en marcha que buscan desarrollar esta tecnología, mientras que China ha anunciado que estará lista para lanzar la primera estación eléctrica a órbita terrestre en 2030.

La energía solar en el espacio es mucho más potente que la que recibimos aquí en la Tierra. Al no pasar por la atmósfera todavía conserva las ondas azules y además no sufre las fluctuaciones de luz que tienen las estaciones terrestres cuando el cielo está cubierto de nubes.

El descubrimiento de los investigadores estadounidenses se ha hecho dentro del programa de Demostraciones e investigaciones incrementales de Energía Solar Espacial del ejército americano. El propósito de este programa es tener una fuente de energía independiente y fiable para dotar de electricidad las bases militares en tierra. Los convoys y la línea de suministros, dice el AFRL, son objetivos principales de los enemigos y asegurar su funcionamiento es una de las partes más peligrosas.

Aun así, el AFRL afirma que esta tecnología que ha empezado a desarrollarse en un laboratorio militar también puede acabar siendo muy útil en los ámbitos civil y comercial como sucedió con el GPS.

Cómo funciona

La novedad que presenta el descubrimiento de los científicos estadounidenses es que en lugar de transmitir la energía capturada en el espacio mediante láseres, como hacen otros planteamientos, la hará llegar a la Tierra a través de microondas. La placa solar, según dicen los investigadores, tiene una longitud de onda de unos 400 a 700 nanómetros que se transforma en microondas de 1 a 300 milímetros.

Hace unos días, el laboratorio anunció que su placa solar ha superado una prueba crítica para su viabilidad. "Es lo que nos hace creer que podemos hacer esto, que es realmente factible ahora", dijo Rachel Delany, una ingeniera mecánica de la AFRL, en declaraciones para Defense One.

Según la previsión de los investigadores cuando el sistema esté listo recogerá la energía solar en el espacio mediante células fotovoltaicas de alta eficiencia, la transformará en microondas y las transmitirá a una antena rectificadora o ‘rectenna’ situada en la estación receptora en la Tierra. Finalmente, la ‘rectenna’ convertirá las microondas recibidas en corriente continua para que pueda ser utilizada como electricidad.

Cuándo estará listo

El equipo espera hacer el primer test espacial de esta tecnología antes de 2025. Mientras tanto, según comentan, trabajarán para conseguir paneles solares más eficientes que no pierdan tanta energía durante la conversión.

"Normalmente con la fotovoltaica espacial buscamos una eficiencia de entre el 30 y el 40%. Pero la mayor pérdida proviene del proceso de conversión y la transmisión de la energía a la Tierra", asegura Kyle Gleichmann, otro ingeniero mecánico de la AFRL.

Gleichmann afirma que el equipo también está buscando maneras de concentrar la energía que se transmite en un haz más estrecho todavía. También intentarán fabricar placas solares más pequeñas —que puedan aligerar el peso y el coste de las misiones espaciales— y más resistentes a las enormes diferencias de temperatura entre las zonas de luz solar y de sombra en órbita. Por último, el equipo está estudiando distintos diseños para construir las grandes estructuras desplegables que sostendrán las placas.

"Lo interesante y útil de la radiofrecuencia es que se puede transmitir la energía independientemente de la hora del día, porque atraviesa las nubes", explica Delany. "Si está nublado, las células solares de tu casa no van a funcionar, o si estás en una latitud más alta la energía solar no es una opción porque no puedes conseguir el ángulo correcto. Pero si se utiliza la energía [de radiofrecuencia] para transportar esa energía, se podría proporcionar energía solar independientemente de la hora del día y de la latitud. Esa es la diferencia entre tener paneles solares en el tejado y obtener esa energía del espacio".