Questo progresso segna un passo importante verso una possibile stazione di energia solare spaziale che potrebbe aiutare a ridurre la dipendenza del mondo dai combustibili fossili nel contesto della crescente lotta contro il cambiamento climatico.
Credito: Laboratorio di ricerca dell’aeronautica militare (AFRL).
Durante Conferenza internazionale sull’energia dallo spaziocelebrato questa settimana, Koichi Ijichi, consulente presso l’istituto di ricerca Japan Space Systems, ha delineato oggi il percorso giapponese per una dimostrazione orbitale di un impianto di energia solare spaziale in miniatura che trasmetterà energia in modalità wireless dall’orbita terrestre bassa a Tierra.
“Si tratterà di un piccolo satellite, del peso di 180 chilogrammi, che trasmetterà circa 1 kilowatt di potenza da un’altitudine di 400 chilometri”, spiega Ijichi alla conferenza.
Un kilowatt è approssimativamente la quantità di energia necessaria per far funzionare un elettrodomestico, come una piccola lavatrice, per circa un’ora, a seconda delle sue dimensioni. Pertanto, la dimostrazione è inferiore alla scala richiesta per l’uso commerciale.
La navicella utilizzerà a bordo un pannello fotovoltaico di 2 metri quadrati per caricare una batteria. L’energia accumulata verrà trasformata in microonde e inviata ad un’antenna ricevente sulla Terra. Poiché la navicella spaziale viaggia molto velocemente, a circa 28.000 km/h, gli elementi dell’antenna devono essere dispersi su una distanza di circa 40 km, distanziati di 5 km l’uno dall’altro, per consentire la trasmissione di energia sufficiente.
Nel 2023, un satellite costruito dagli ingegneri del Caltech come parte della missione Space Solar Power Demonstrator ha trasmesso per la prima volta energia solare dallo spazio. Attualmente, ci sono molti altri progetti dimostrativi di energia solare basati sullo spazio in corso, compresi quelli giapponesi che verranno lanciati quest’anno.
“La trasmissione in solista durerà alcuni minuti”, ha detto Ijichi. “Ma una volta che la batteria è scarica, ci vorranno diversi giorni per ricaricarla.”
La missione, parte di un progetto chiamato OHISAMA (giapponese per “sole”), dovrebbe essere lanciata nel 2025. I ricercatori hanno dimostrato la trasmissione wireless dell’energia solare sulla terra da una fonte stazionaria e pianificano di portarla a termine su un trasmissione via cavo da un aereo nel mese di dicembre. Secondo Ijichi, l’aereo sarà dotato di un identico pannello fotovoltaico che volerà sulla navicella e invierà energia a una distanza compresa tra 5 e 7 km.
Dal concepimento alla realtà
La generazione di energia solare dallo spazio, descritta per la prima volta nel 1968 da Peter Glaser, ex ingegnere delle missioni Apolo, è stata considerata fantascienza. Sebbene teoricamente fattibile, la tecnologia è stata considerata poco pratica e troppo costosa, poiché richiede enormi strutture assemblate in orbita per produrre la potenza di uscita richiesta.
Ma secondo gli esperti intervenuti alla conferenza, questa situazione è cambiata a causa dei recenti progressi tecnologici e dell’urgenza di decarbonizzare l’approvvigionamento energetico globale per fermare il cambiamento climatico.
Disegno un brevetto statunitense che rappresenta il metodo satellitare di Peter Glaser per convertire la radiazione solare in energia elettrica. Credito: Ufficio Brevetti EE. UU.
A differenza della maggior parte delle tecnologie di generazione di energia rinnovabile utilizzate sulla Terra – compresa l’energia solare ed eolica –, l’energia solare spaziale potrebbe essere disponibile costantemente, poiché non dipenderebbe dalle condizioni meteorologiche o dall’ora del giorno.
Attualmente, le centrali nucleari o quelle a gas e carbonio vengono utilizzate per coprire la domanda quando il vento smette di soffiare dopo il tramonto. I miglioramenti tecnologici potrebbero aiutare a risolvere parzialmente il problema in futuro. Ma manca ancora qualcosa per garantire un approvvigionamento energetico a zero emissioni di carbonio senza problemi in termini di siglo, come previsto negli accordi internazionali sul cambiamento climatico.
I progressi nelle tecnologie robotiche, i miglioramenti nell’efficienza della trasmissione wireless dell’energia e, soprattutto, l’arrivo della gigantesca nave spaziale Starship di SpaceX potrebbero consentire all’energia solare spaziale di diventare una realtà.
Fonte: Space.com. Edizione: deputato.
