Airbus Defence and Space

Energía del espacio... hecha por Airbus Defence and Space

¿Cómo podemos asegurarnos un suministro de energía a largo plazo y que conserve nuestros recursos?

La idea parece fascinante por lo simple, aunque la mayoría piense que aún es cosa de un futuro muy lejano. Unas plataformas en el espacio capturan los rayos del sol y mediante unos haces láser los transmiten a unos dispositivos de recepción en la Tierra especialmente equipados. De esta forma se obtendría una solución a largo plazo —necesaria con urgencia— a las crecientes necesidades energéticas del mundo, pero sin incrementar la cantidad de calor y gas expulsados hacia la atmósfera. La tecnología proporcionaría energía limpia, procedente de una fuente inagotable.

Energía desde órbita geoestacionaria

El sistema de satélites SBSP (“Space Based Solar Power”, energía solar con base en el espacio), se colocaría en una órbita geoestacionaria (GEO) para garantizar una visibilidad permanente a los receptores en tierra: sería accesible para la mayor parte de la superficie del planeta —con potencia reducida a más altas latitudes —y requeriría una gran precisión de orientación.

Con las tecnologías ya disponibles o previstas a corto plazo, el lanzamiento de un único satélite sería capaz de enviar aproximadamente 10 Kw. al usuario final en Tierra con un sistema de transmisión de energía mediante láser. Con este “componente básico” y las mejoras aportadas a él se podrían construir sistemas multisatélite que proporcionen energía a los usuarios que carezcan de acceso a las redes eléctricas existentes.

Las fuentes de energía externas a la red podrían estar operativas antes del desarrollo de las grandes estaciones energéticas orbitales escaladle futuro, del orden de los megavatios o gigavatios, que aporten energía a la red dentro de un conjunto de fuentes de energía renovables.

Se están estudiando dos tecnologías de transmisión de energía, dependiendo de sus aplicaciones.

Vía de transmisión: ¿por láser o por alta frecuencia?

El sistema láser es sensible a las condiciones atmosféricas, con un nivel de potencia que se ve atenuado drásticamente cuando atraviesa nubes. No se puede utilizar como una única fuente de energía para aplicaciones terrestres, dado que no puede garantizar un nivel constante de energía a receptor único alguno. Los aspectos de seguridad, en especial de salud para las personas, conllevan elegir una longitud de onda de aproximadamente 1,5 µ y limitar la densidad de potencia a 1.000 W/m² (equivalente al flujo de radiación solar). Pero aporta un tamaño de “pincel” de haz reducido, de modo que el área receptora puede seguir siendo pequeña (lo típico serían unas decenas de metros). Esa alta densidad de potencia y el tamaño pequeño del “pincel” hacen que esta opción sea ideal para grupos de usuarios móviles y localizados, a corto y medio plazo.

El sistema RF es transparente en lo que a la atmósfera concierne, con una frecuencia de entre 2 a 10 GHz., pero conduce a un área receptora mayor (típicamente, con un diámetro de unos cientos de metros). El uso de frecuencias más altas puede reducir el tamaño tanto de la antena de transmisión como de la de recepción, pero se vuelve más difícil generar las altas potencias necesarias. La densidad energética del haz de RF en Tierra debe estar por debajo de los 10 W/m² para garantizar la seguridad del público en general, de modo que sería necesaria un área de seguridad en torno al receptor. Los sistemas RF podrían ser una de las soluciones preferidas para aplicaciones de muy alta potencia a largo plazo.

Sin embargo, quedan retos por superar. En este momento nos va a restringir el tamaño del láser que podamos construir. En lo que respecta a la parte recepción, la conversión de esta energía infrarroja en electricidad... es algo que está avanzando muy rápido. El principio es conseguir una muy alta eficiencia en la conversión de la luz láser infrarroja en electricidad.

El sol: con la tecnología adecuada, una fuente inagotable de energía para nuestro planeta

sunAirbus Defence and Space podría adquirir una posición de líder mundial en el desarrollo y explotación de una innovación de este tipo. La alta posición que ocupa entre las prioridades de Europa el desarrollo de una economía no agresiva para con el medio ambiente podría ser un modo de prestar apoyo a tal tecnología. Sin embargo, los obstáculos para la implantación de ésta siguen siendo reales y considerables. Hay que soportar costes relativamente altos de demostración y de primeras misiones operativas para allanar la senda a una futura energía limpia.

 

Una energía limpia de una fuente inagotable

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