Hablé por primera vez de la posibilidad de construir estaciones de energía solar en el espacio en noviembre de 2020, y en el artículo que Wikipedia dedica al tema se sigue considerando como algo altamente especulativo, pero la realidad es que cada vez son más los países que se plantean destinar importantes cantidades de dinero al desarrollo de proyectos de este tipo, que generan energía de manera ininterrumpida y la envían mediante ondas de radio a una estación en superficie provista de una rectenna, o antena rectificadora.
El Reino Unido podría estar planteándose la construcción de una de estas centrales eléctricas espaciales en un proyecto valorado en más de 21,000 millones de dólares, que se espera entraría en funcionamiento en el año 2040, y podría generar un total de 2GW de electricidad, sobre un total de 76GW que supone la capacidad de generación de electricidad actual total en el país.
El dimensionamiento del proyecto es impresionante: la antena de la instalación en órbita mediría nada menos que 1.7 kilómetros de diámetro, pesaría más de dos mil toneladas, y recibiría insolación permanente y directa, sin problemas derivados de la nubosidad o de la reflexión en la atmósfera. En la superficie, la rectenna terrestre destinada a captar la energía enviada desde el otro módulo, ocuparía un impresionante espacio de 6.7 por 13 kilómetros, se situaría con casi total seguridad en el mar, y aunque tiene una pérdida muy elevada en la transmisión, resulta razonablemente eficiente debido a la cantidad de energía generada en el origen.
Además del proyecto británico, los Estados Unidos llevan tiempo trabajando en un proyecto similar, y también hay iniciativas en China, Japón, India, Rusia y Corea del Sur. Los factores fundamentales que están acelerando el interés en este tipo de proyectos son, por un lado, el desarrollo de células solares cada vez más ligeras y económicas a modo de velas desplegables, pero también las mejoras en las tecnologías de transmisión de energía en largas distancias mediante láser y, por supuesto, el coste cada vez menor de los lanzamientos espaciales derivado de la actividad de compañías como SpaceX, dado que serían necesarias múltiples misiones para llevar a cabo la construcción de la estación espacial. Además, dado que las posibles necesidades de mantenimiento de la estación espacial deberían ser llevadas a cabo de manera robótica – tanto por su coste como por la exposición a la radiación solar – este tipo de proyectos se benefician también de los constantes avances en el ámbito de la robotización y automatización.
Proyectos que parecían auténticamente de ciencia-ficción, pero cada vez más, acercándose no solo al ámbito de lo factible, sino incluso siendo considerados seriamente como una forma de obtener una parte de la creciente demanda de energías limpias del planeta.
This article is also available in English on my Medium page, «Why solar power beamed from space makes sense»
Es una gran día, pero ¿no correría riesgo una estación de este tipo frente a colisiones de meteoritos o, simplemente, de basura espacial? Un saludo.
No se, pero una instalación terrestre destinada a captar la energía solar de un radio de 1.7 kilómetros de diámetro, por ejemplo en el desierto Gobi y otra en atacama de Atacama de 6.7 por 13 kilómetros, que tienen muchos días soleados ¿No recogería la misma energía?
Que tipo de órbita tendría? Geosíncrona a 36.000km?
Entiendo que te refieres a la misma órbita que tienen los satélites geostacionarios. Por una parte parece la más lógica porque las estaciones apuntarán siempre al mismo punto de la tierra pero por otra parte ya no hay espacio en esa órbita por la gran cantidad de satélites geostacionarios que están situados en esa órbita.
Si, claro, a esa órbita me referia, por lo de apuntar la energía al receptor en tierra siempre en el mismo punto.
Es cierto que es una órbita relativamente saturada, pero es posible que haya huecos para poner estas superficies solares.
Gracias por la aclaración.
En este caso, espacio hay de sobra.
La viabilidad de estos proyectos es dudosa pero si consiguen hacerlo funcionar sería sin duda un gran paso. Para ello necesitamos cohetes completamente reutilizables como solo SpaceX está desarrollando (aunque Elon no cree que las estaciones solares merezcan la pena) y un alto grado de automatización para su montaje y cierto mantenimiento.
Un uso muy interesante, puede ser para propulsar cohetes espaciales, en vez de utilizar combustibles fósiles. Aligeraria mucho el peso de los cohetes y haría innecesario utilizar dos etapas, lo que aumentaría la seguridad.
Vamos, que veo probable que las estaciones solares tengan un uso, pero más de nicho (bases militares, lugares remotos con dificultades para producir energía localmente de forma fiable, etc).
Evidentemente, espacio hay ya que hay unos 5000 satélites en esa órbita. Y con unos simples cálculos veremos qué la separación media entre satélites es de casi 60 kilómetros. El problema está en cómo gestionar ese espacio porque ya tiene un uso asignado y tendríamos que reasignar ese uso para otras actividades.
Por 21 millones de dólares, no veo a nadie del Reino Unido, sentándose a leer ni un pre-acuerdo técnico, y menos sacar una lapicera del bolsillo para firmar nada ;-)
El precio MI incluso me parece extraordinariamente barato barato.
«El coste para un aerogenerador de escala industrial es de alrededor de $ 1.3 millones a $ 2.2 millones por MW de capacidad instalada.
Tomado de https://www.elplural.com/leequid/cuanto-cuesta-un-aerogenerador_122287102
Como 1 Gigavatio [GW] = 1 000 Megavatio [MW] producir con molinos un 2 Gigavatios con molinos de viento, a no ser, lo que es posible, porque los periodistas escriben igual 2 que 2 mil, que el dato sea muy inexacto, vale-unos 3000 millones de dólares muy por encima de los 21 millones que dice Dans
Son 21,000 millones… cuestión de ceros, nada más.
Ya me extrañaba
A lo mejor 5000 hay en total orbitando la Tierra pero en GEO poco más de 400. Por seguridad tampoco se podrían poner 5000. La única estimación que he encontrado de los que cabrían con seguridad son 1800.
En pocas palabras, al menos en GEO solo podríamos poner un número de estaciones solares insuficiente para cubrir la demanda global pero si para algunos nichos. En cualquier caso si fueras a cubrir la demanda global con ellos no te haría falta ponerlos en GEO ya que podrías una tupida red de estaciones solares que en cualquier momento cubrirían cualquier punto y podrían ir reorientandose a diferentes rectennas. No creo que nunca tengamos algo así.
La energía solar espacial tiene un uso obvio, en el espacio, que es el que se le da ahora y aumentará según lo exploramos más. Pero además, en otros mundos, como la Luna o Marte puede ser de gran utilidad, especialmente según establezcamos una presencia permanente y con las ventajas de poder ubicar los satélites mucho más cerca de las rectennas, lo que haría que pudieran ser mucho más pequeñas (en la Tierra serían enormes).
Esta era una respuesta para Rodrigo más arriba.
Por favor, no confundir potencia instalada W, MW, GW, … con energía producida kWh, MWh, GWh, etc.
Desde hace 40 años que hay proyectos de fin de carrera de Ingenieros Aeronaúticos, que consideran posible elevar con globos de hidrogeno un ala con aerogeneradores, unida a tierra con un cable como una cometa que quede suspendido en las corrientes en chorro y que por el cable bajan la energía generada
Personalmente, considero mas viable esta solución, que la del paraguas fotovoltaico en el vacío que me parece al menos de momento demasiado visionaria.
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¿¡1.7 kilómetros de diámetro!?
¿Y el día que caiga, qué? No sé yo si algo tan grande se desintegrará al caer.
¿No podría destruir un barrio entero?
No, no podría. No pienses en 1.7 kilómetros de masa pesada, ni nada por el estilo. Los 1.7 kilómetros dedicados a la generación son una vela desplegable con células solares muy finas, en torno a unos mástiles largos, como si fuera un enorme paraguas. Obviamente, se quema en la entrada a la atmósfera y desaparece. El núcleo central es el que es más pesado, pero no es tan grande.
Ok, me quedo más tranquilo.
Gracias por la aclaración.
Sinceramente no lo veo. Total apoyo a cualquier linea de innovación e investigación. Pero habiendo terreno en la tierra con cero posibilidad de ser habitados y por lo tanto susceptibles de ser usados para la generación de energía, no veo la necesidad de una instalación con multiples problemas de mantenimiento.
«forma de obtener una parte de la creciente demanda de energías limpias del planeta.» (EDans).
Nada que decir, sobre la visión de una forma determinada de aplicar la tecnología, en la mejora del aporte energético global.
Pero me fijo en esa frase por lo que tiene de «oscura premonición» (en modo megadesconfiado).
Porque la demanda , de lo que sea, es una cosa, y la necesaria conservación de un determinado equilibrio del ecosistema es otra. Y no suelen ir acompasadas.
La contaminación planetaria y, por lo tanto, la ruptura (ya consumada) del equilibrio naturoartificial de la organización del ecosistema planetario, no solo depende del tipo de energía usada, sino también de su cantidad.
Dá igual que sea sea energía del caldo gallego o energía eléctrica, venga de donde venga. Su exceso de producción (se consuma o no, en el caso eléctrico) provoca un desequilibrio energético global del ecosistema terrestre. Básicamente porque su consumo está desaforado.
Es decir, que llegado a un punto crítico de consumo no hay energía limpia que valga. Toda es contaminante.
Hace poco comentábamos un grupo de amigos (pocos van quedando), sobre la rechifla montada con un estudio de los 70 llamado Los límites del crecimiento. Igual que la historia del Club de Roma, y por supuesto de la Roma «romana», sirve de ejemplo de como la versión mediocre del homo sapiens lo es a conciencia.
Porque no me acuerdo muy bien de él. Pero algo que se decía en los comentarios era sobre su predicción de que habría guerras por las materias primas, y no solo por el agua.
Y es que no conocían (aquellos ilusos) la gran mediocridad de un Putin actual, pero tenían lo que hay que tener ( en su cerebro) para suponer que no sería muy diferente de un Hitler o un Stalin.
Y lo mejor es ver, cuánto mediocre analista (pagado a saber por quién) se reía de tales «predicciones». Nos la cogemos con papel de fumar (incluidas las vaginas) y queremos presumir de ser el Hugo Boss de los intelectuales («libres» , eso sí, porque son siempre los demás, los que están pagado por no se sabe quien).
¿Esas especificaciones y ese dinero? No lo veo. Eso entra en el terreno de la Ciencia Ficción. Es más, ese presupuesto me parece totalmente irreal. Y ya no hablamos del manteniendo, claro, y menos aún en órbita GEO.
Antes veremos funcionar una central nuclear de fusión que esto.
Sinceramente, la carrera por las energías renovables empieza a parecerse cada vez a la carrera espacial rusa: mucho PowerPoint, nada de Excel.
Francamente, con las dimensiones relativas de las dos estaciones, veo ocmplicado el rendimiento del coste.Y hay un tema que se bordea completamente, el del sobrecalentamiento de la zona.
A vueltas con las sacrosantas renovables. Como si fuesen el santo grial o la respuesta a nuestros problemas energéticos. Las renovables no son inocuas. Puede que sean menos dañinas que otros tipos de energía, pueden ser más o menos sostenibles, pero no totalmente sostenibles.
Lo que hay que hacer es cambiar de paradigma y dejar de usar la energía de manera ineficiente. Como se dice en inglés RUE, rational use of energy. Lo difícil es lo primero, rational.