La energía solar no sólo es el presente, sino el futuro de las renovables. España dispone a día de hoy de más de 31.360 MW de potencia fotovoltaica instalada tanto en granjas solares como en instalaciones de autoconsumo, lo que lo convierte en el quinto país del mundo que más ha apostado por esta tecnología. Sin embargo, no es suficiente para alcanzar el ambicioso objetivo de emisiones cero en 2050 marcado por las Naciones. Por eso, científicos de todo el mundo apuestan por nuevas soluciones, como la de 'recoger' la energía solar en el espacio y transportarla a la superficie terrestre de forma inalámbrica.
La energía solar espacial (SBSP por sus siglas en inglés), que la Agencia Espacial Europea (ESA) plantea en su proyecto Solaris, tiene varios impulsores, que están intentando desarrollar todos los avances tecnológicos necesarios para hacerla realidad. El último en anunciarse ha corrido a cargo de la empresa británica Space Solar, que pretende lanzar al espacio un kilométrico sistema de espejos y paneles solares y acaba de llevar a cabo una demostración "pionera en el mundo".
Así, el plan de lanzar al espacio un enorme satélite que se ensamblará con robots autónomos a 35.000 km de la Tierra para ofrecer energía suficiente como para alimentar un millón de hogares ha alcanzado su primer hito: la transmisión de energía de forma inalámbrica en 360º. Con este desarrollo "no sólo avanzamos en nuestras propias capacidades, sino que sentamos las bases de un futuro más brillante y limpio para las generaciones venideras", ha afirmado Martin Soltau, codirector ejecutivo de Solar Space, en un comunicado de prensa.
Cómo funciona
La idea de aprovechar la energía solar captada en el espacio no es nueva. La posibilidad de aprovechar satélites con acceso ininterrumpido a la luz del Sol y sin el obstáculo de los índices de refracción de la atmósfera ya la planteó Isaac Asimov en 1941 y ha sido estudiada por EEUU desde los años 70 del pasado siglo. En los últimos años la SBSP ha recibido un importante impulso y los avances de Solar Space lo demuestran.
Uno de los factores más limitantes para el despliegue de esta tecnología hasta hace unos años era el elevado coste de lanzamiento de los satélites. Sin embargo, la irrupción de SpaceX y sus Falcon 9 (y muy pronto sus Starship) han permitido abaratar enormemente la puesta en órbita de todo tipo de equipos. El trabajo en la miniaturización de los componentes también ha contribuido decisivamente a que proyectos como el de Solar Space pasen de ser pura ciencia ficción especulativa a convertirse en iniciativas viables.
Según describe en su propia página web, Space Solar propone desarrollar un satélite de 2 GW con un peso de 2.000 toneladas y 1,7 km de diámetro que operaría en la órbita terrestre alta. Sus partes principales serían un conjunto de paneles solares ligeros y un sistema de espejos diseñados para concentrar la luz solar en los paneles. La energía generada se convertiría en ondas de radio de alta frecuencia para transmitirla a una 'rectenna' receptora situada en un punto fijo del suelo terrestre.
Esta estación se concibe como una estructura en forma de red, grande pero dispersa, que alberga los pequeños dipolos encargados de convertir la energía de microondas en electricidad. Deberían tener varios kilómetros de diámetro, aunque su superficie equivaldría únicamente al 8% de la de un parque eólico con una producción energética equivalente.
El año pasado, científicos de la Universidad de Caltech demostraron por primera vez la posibilidad de transmitir energía desde un satélite hasta la superficie de la Tierra gracias al proyecto MAPLE, primer paso de una gigantesca central de energía solar en el espacio. Por su parte, los técnicos de Solar Space se han centrado en desarrollar el demostrador HARRIER, descrito por la empresa británica como "el primer sistema inalámbrico de transmisión de energía de 360º del mundo".
Y es que el peculiar diseño para recoger luz solar constante, denominado CASSIOPeiA y con 60.000 capas de módulos de potencia, requiere que el sistema reciba la radiación solar sea cual sea su posición, sin dejar de enviar energía al receptor terrestre. Eso suele implicar una gran junta giratoria, que complica el diseño e implica varias piezas móviles que podrían dañarse o necesitar un mantenimiento casi imposible en el espacio.
Pruebas de laboratorio
Por eso, desde Solar Space apuestan por HARRIER, que en un laboratorio de la Queen's University Belfast ha conseguido dirigir con éxito un haz inalámbrico para encender una luz a distancia en su primera campaña de pruebas. "La tecnología HARRIER permite la transmisión de energía en todas las direcciones sin necesidad de piezas móviles, lo que garantiza una fiabilidad y un rendimiento inigualables", indican desde la empresa.
Por el momento no han ofrecido muchos más detalles de cómo se transmite esa energía de forma inalámbrica y falta mucho todavía para que se convierta en una realidad en órbita, pero es un primer paso clave. Eso sí, todavía quedan muchos desafíos pendientes de resolver, tanto por la enorme escala del proyecto como por las dificultades para la transmisión inalámbrica de tanta energía (en torno a 2 GW) y los posibles obstáculos en forma de basura espacial.
Mientras, otros investigadores también apuestan por el espacio para aumentar la producción de las placas solares aquí en la Tierra. Es el caso del profesor Colin McInnes, de la Universidad de Glasgow. Su proyecto Solspace plantea idear, desarrollar y demostrar "estrategias para aumentar la cantidad de energía producida por futuras granjas de energía solar a gran escala y en todo el mundo", también de noche.
El planteamiento pasa por la creación de una constelación de satélites reflectores muy delgados —como una gasa— que "redirigirían la luz solar desde la órbita" y hacia los paneles en tierra firme. Se centrará en proporcionar energía en los momentos de gran demanda por parte de los usuarios que, en muchas ocasiones, coinciden con los de la mínima producción solar.