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Puesta en marcha para transmitir energía desde el espacio
Una startup está tratando de generar energía en el espacio para usarla en la Tierra, una vieja idea que nunca se ha probado, principalmente porque es demasiado cara, pero también porque a la gente le preocupa que freír pájaros en vuelo.
Crédito: Mafic Studios
Uno de los mayores desafíos a largo plazo de la energía solar es que no funciona bien cuando está nublado y deja de funcionar por completo durante la noche. La mayoría de las soluciones propuestas tienen que ver con almacenar energía del sol, pero una forma más exótica de solucionar este problema, propuesta por primera vez a fines de la década de 1960, implica colocar los paneles solares en un espacio donde el sol siempre brille. Luego, la energía se enviaría a la Tierra en forma de algún tipo de ondas electromagnéticas, probablemente láseres o microondas, a una estación terrestre que luego podría entregar energía a los clientes a través de las líneas de transmisión existentes. El gobierno ha gastado $ 80 millones durante décadas para investigar este enfoque, pero hasta ahora no se han construido plantas piloto.
Ahora Solar Corporation, una startup con sede en Manhattan Beach, CA, está tratando de hacer despegar la idea. Está trabajando con la empresa de servicios públicos de California Pacific Gas and Electric (PG&E), que pretende para celebrar un acuerdo de compra de energía con la empresa. Si el acuerdo es aprobado por los reguladores, a partir de 2016, la empresa de servicios públicos comprará 200 megavatios de energía de Solaren a un precio no revelado, es decir, si la puesta en marcha puede llevar un sistema al espacio y ponerlo en funcionamiento para entonces. La compañía ya seleccionó un sitio en California para la estación receptora; no ha dicho exactamente dónde, pero estará cerca de una subestación de PG&E y no requerirá líneas de transmisión de larga distancia.
Solaren no ha publicado muchos detalles sobre el sistema. El CEO Gary Spirnak dice que conceptualmente es lo mismo que la tecnología de comunicaciones por satélite: utiliza paneles solares para generar electricidad, que se envía a la Tierra en forma de ondas de radio, que son recibidas por antenas en la Tierra. en un Preguntas y Respuestas publicado por PG&E, dijo que el diseño es una desviación significativa de los esfuerzos anteriores, por lo que será económicamente factible. El primer sistema según se informa ser capaz de generar 1.000 megavatios, aproximadamente el tamaño de muchas centrales eléctricas convencionales. La empresa necesitará recaudar miles de millones de dólares para construir la planta. En este momento, solo tiene 10 empleados.
Según un 2007 reporte (PDF) del gobierno federal Oficina Espacial de Seguridad Nacional , la energía solar basada en el espacio ahora es técnicamente factible como resultado de los avances en las células solares y la robótica para la construcción, entre otras cosas. Pero los diseños que consideró serían demasiado caros para proporcionar el tipo de energía de carga base de uso general que Solaren pretende vender. En cambio, la oficina del gobierno recomendó que se desarrollaran los primeros sistemas para transmitir energía a las tropas en las bases militares avanzadas, ya que los militares pueden permitirse pagar una prima. En este momento, esas bases tienen que pagar un orden de magnitud más por su electricidad que la mayoría de los clientes. La energía también podría usarse para fabricar combustibles sintéticos para compensar el diesel y el combustible para aviones que pueden costar $ 20 el galón en una zona de guerra.
Incluso entonces, el informe se mostró escéptico sobre el éxito económico de las primeras centrales eléctricas espaciales. Los lanzamientos de cohetes por sí solos podrían ser un gran problema: el informe estimó que la construcción de una sola planta de energía requeriría 120 lanzamientos, mientras que Estados Unidos solo lanza alrededor de 15 al año (a partir de 2007). Incluso con el [Departamento de Defensa] como un cliente inquilino ancla a un precio de $ 1 a 2 por kilovatio hora ... al considerar los riesgos de implementar una nueva tecnología espacial no probada y otros riesgos comerciales importantes, el caso comercial de la [energía solar basada en el espacio power] todavía no parece estar cerca en 2007 con las capacidades actuales (principalmente costos de lanzamiento), según el informe.
Solaren afirma haber abordado estos costos de lanzamiento con su nuevo diseño. Eso según se informa puede construir su primera planta de energía con solo cuatro o cinco lanzamientos.
Otra preocupación común es la seguridad. ¿El irradiar cantidades masivas de energía dañará a las aves o aviones que se crucen en la trayectoria de un rayo? ¿O qué pasa si el rayo no está apuntado correctamente y envía su energía al centro de una ciudad? Según el informe del gobierno, estas preocupaciones son infundadas. En el sistema que analizó, la intensidad del haz sería aproximadamente [un sexto] de la luz solar del mediodía, y la potencia se absorbería en una amplia gama de antenas. Debido a que los rayos de microondas son constantes y las eficiencias de conversión son altas, pueden emitirse a densidades sustancialmente más bajas que la de la luz solar y aún así entregar más energía por área de uso de la tierra que la energía solar terrestre, que en comparación solo genera electricidad alrededor de una cuarta parte del uso de la tierra. tiempo, decía el informe. La intensidad sería menor que la intensidad de las microondas permitidas por los estándares de los electrodomésticos para filtrarse fuera de los hornos microondas, afirma el informe. [Actualización: esto no parece ser exacto. Si la energía es realmente una sexta parte de la energía del sol, como señala exaerospaceace a continuación, esto sería aproximadamente tres veces el límite permitido para microondas. Pero una sexta parte de la energía del sol todavía no suena demasiado peligrosa. Por supuesto, el sol puede causar quemaduras bastante desagradables si te quedas demasiado tiempo al aire libre. Es mejor no pararse debajo de la viga.] Si la viga vagara sobre una ciudad, los resultados serían decepcionantes, según el informe.
Pero incluso si Solaren puede recaudar el dinero que necesita y convencer a la gente de que el sistema es seguro, aún podría enfrentarse a la oposición de otros gobiernos de todo el mundo; por ejemplo, a muchos gobiernos les preocupará que se pueda utilizar como arma. La complejidad de negociar cualquier tipo de acuerdos legales y políticos internacionales necesarios para el desarrollo de [energía solar basada en el espacio] requerirá una cantidad significativa de tiempo (5 a 10 años), según el informe.
Al final, debido a los muchos obstáculos a la tecnología, el informe recomienda que el gobierno construya una planta piloto para demostrar la tecnología, sugiriendo que solo el gobierno tiene los recursos para hacerlo realidad. Dice que más adelante, una vez que se pruebe la tecnología y bajen los costos de lanzamiento, podría volverse económicamente viable. Solaren parece pensar que ha encontrado formas de solucionar estos problemas. Será interesante ver qué se les ocurre. Por ahora, es difícil ver el acuerdo con PG&E como algo más que un marketing inteligente para la empresa y la empresa de servicios públicos.
Crédito: Mafic Studios