¿Cómo obtener energía solar en un día lluvioso? Transmitirlo desde el espacio


A principios de este año, un pequeño grupo de espectadores se reunió en David Taylor Model Basin, la cavernosa piscina de olas de la Marina en Maryland, para ver algo que no podían ver. En cada extremo de la instalación había un poste de 13 pies con un pequeño cubo encaramado en la parte superior. Un potente rayo láser infrarrojo salió disparado de uno de los cubos, golpeando una serie de células fotovoltaicas dentro del cubo opuesto. A simple vista, sin embargo, parecía un montón de nada. La única evidencia de que algo estaba sucediendo provenía de una pequeña cafetera cercana, que producía “lattes láser” utilizando solo la energía generada por el sistema.

La configuración del láser logró transmitir 400 vatios de potencia, suficiente para varios electrodomésticos pequeños, a través de cientos de metros de aire sin mover ninguna masa. El Laboratorio de Investigación Naval, que dirigió el proyecto, espera usar el sistema para enviar energía a los drones durante el vuelo. Pero el ingeniero electrónico de NRL Paul Jaffe tiene la vista puesta en un problema aún más ambicioso: transmitir energía solar a la Tierra desde el espacio. Durante décadas, la idea se había reservado para El Futuro, pero una serie de avances tecnológicos y un nuevo programa de investigación masivo del gobierno sugieren que el día lejano podría haber llegado finalmente.

Desde que la idea de la energía solar espacial surgió por primera vez en la ciencia ficción de Isaac Asimov a principios de la década de 1940, los científicos e ingenieros han presentado docenas de propuestas para dar vida al concepto, incluidos los paneles solares inflables y el autoensamblaje robótico. Pero la idea básica es siempre la misma: un satélite gigante en órbita cosecha energía del sol y la convierte en microondas o láser para su transmisión a la Tierra, donde se convierte en electricidad. El sol nunca se pone en el espacio, por lo que un sistema de energía solar espacial podría suministrar energía renovable a cualquier parte del planeta, de día o de noche, llueva o haga sol.

Al igual que la energía de fusión, la energía solar basada en el espacio parecía condenada a convertirse en una tecnología que siempre estaba a 30 años de distancia. Los problemas técnicos siguieron apareciendo, las estimaciones de costos se mantuvieron estratosféricas y, a medida que las células solares se volvieron más baratas y más eficientes, el caso de la energía solar basada en el espacio parecía estar disminuyendo.

Eso no impidió que las agencias gubernamentales de investigación lo intentaran. En 1975, después de asociarse con el Departamento de Energía en una serie de estudios de factibilidad de energía solar en el espacio, la NASA emitió 30 kilovatios de energía a lo largo de una milla utilizando un plato de microondas gigante. La energía transmitida es un aspecto crucial de la energía solar espacial, pero esta prueba sigue siendo la demostración más poderosa de la tecnología hasta la fecha. "El hecho de que han pasado casi 45 años desde la manifestación de la NASA, y sigue siendo la marca más alta, habla por sí mismo", dice Jaffe. "La energía solar espacial no era un imperativo nacional, por lo que gran parte de esta tecnología no progresó significativamente".

John Mankins, ex físico de la NASA y director de Solar Space Technologies, fue testigo de cómo la burocracia gubernamental acabó con el desarrollo de la energía solar espacial de primera mano. A finales de la década de 1990, Mankins escribió un informe para la NASA que concluyó que era hora de tomarse en serio la energía solar espacial y dirigió un proyecto para realizar estudios de diseño en un sistema satelital. A pesar de algunos resultados prometedores, la agencia terminó abandonándolo.

En 2005, Mankins dejó la NASA para trabajar como consultor, pero no pudo evitar la idea de la energía solar espacial. Hizo algunos experimentos modestos de energía solar espacial él mismo e incluso obtuvo una subvención del programa Innovative Advanced Concepts de la NASA en 2011. El resultado fue SPS-ALPHA, que Mankins llamó "el primer satélite práctico de energía solar". La idea, dice Mankins, fue " para construir un gran satélite con energía solar a partir de miles de piezas pequeñas ”. Su diseño modular redujo significativamente el costo del hardware, al menos en principio.