Poderá a energia solar baseada no espaço ser o futuro da energia limpa?

A energia solar baseada no espaço é a tecnologia do futuro, embora o conceito tenha sido concebido há centenas de anos. Konstantin Tsiolkovsky, um cientista russo, propôs a ideia de aproveitar a energia solar baseada no espaço em 1923. Anos mais tarde, em 1941, o escritor americano Isaac Asimov baseou uma história de ficção científica neste conceito, na qual um satélite de energia solar envia energia para o nosso planeta natal e mesmo para as outras povoações do sistema solar. O conceito existe há muito tempo, mas não foi seriamente considerado até aos anos 70, durante a era dourada do voo espacial.

Agora está de volta, diz o “Inhabitat”. A ideia evoluiu da ficção científica para a realidade, e está a ganhar a atenção geral no meio da crise climática. Numa experiência pioneira, a companhia aeroespacial europeia Airbus demonstrou recentemente como a energia solar podia ser transportada do espaço – embora em pequena escala.

O que é a energia solar baseada no espaço?

A energia solar baseada no espaço é o processo de colher a energia do Sol no espaço e de a transmitir de volta à Terra para utilização. Para atingir este elevado objetivo, uma constelação de painéis solares espaciais deve ser lançada para a órbita da Terra, formando uma estação de energia solar espacial para aproveitar a energia solar. Os principais componentes incluem a automontagem de satélites de painéis solares, refletores e transmissores de potência de micro-ondas ou laser.

Refletores ou espelhos insufláveis espalhados pelo espaço recolhem a luz solar e direcionam-na para painéis solares. A energia solar recolhida é então convertida em micro-ondas ou laser, e transmitida através de “antenas retificadoras” para a Terra. Na Terra, o feixe é recolhido por estações recetoras de energia e, finalmente, fornecido através de sistemas de rede elétrica.

Porquê uma central de energia solar baseada no espaço?

Todo este processo de transportar a energia solar de volta à Terra é extremamente caro, mas oferece uma das vantagens mais significativas, ou seja, o acesso direto à energia indefinida do Sol.

Ao contrário do que acontece na Terra, a atmosfera no espaço não absorve nem espalha a radiação solar. Isto permite às células fotovoltaicas recolher mais energia no espaço sem serem obstruídas por nuvens.

Estima-se que apenas 48% da energia solar chega à superfície da Terra. O restante é obstruído devido à absorção por gases e poeiras encontradas na atmosfera terrestre. A atmosfera da Terra também reflete 23% dos raios do Sol de volta ao espaço. Por conseguinte, muita energia está a ser desperdiçada em tentativas de a aproveitar na Terra.

Outra vantagem é que a energia pode ser aproveitada 24 horas por dia, sete dias por semana. Isto poderia ser conseguido colocando os satélites de energia solar na órbita adequada para evitar a noite.

Contudo, há vários desafios de engenharia que precisam de ser enfrentados, como a implantação de infraestruturas de grande escala de painéis solares no espaço, que continua a ser uma tarefa hercúlea. A par disto, surge o desafio de manter o seu funcionamento de modo a aproveitar adequadamente a energia solar durante um período mais longo.

A experiência Airbus

O Airbus demonstrou como a energia solar podia ser transportada do espaço em setembro de 2022. Esta foi uma experiência de pequena escala, mas foi suficientemente bem-sucedida para sugerir que esta tecnologia poderia ser o futuro da energia limpa, lê-se no site da Airbus.

Segundo a mesma fonte, ocorreu na Alemanha, na Fábrica de Inovação X-Works da Airbus. O sistema de transmissão sem fios conseguiu disseminar energia verde a 118 pés nesta experiência. A energia teletransportada foi utilizada para alimentar um gerador de hidrogénio e um frigorífico, assim como para iluminar uma cidade modelo.

Os engenheiros da equipa esperam expandir o seu alcance e testá-lo a uma distância maior nos próximos anos, acabando por chegar até ao espaço.

“Defendemos uma abordagem faseada para dimensionar o sistema: do solo para os sistemas aéreos, depois no espaço. Isto poderia, de facto, ser uma mudança de jogo para as aeronaves, com potencial para alargar o alcance, e reduzir o peso, mas também para transmitir energia a outros lugares, gerindo energia como dados. Isto tem suscitado muito interesse no sector da energia. No final, isto será um esforço conjunto com instituições e a indústria energética”, explicou Jean-Dominique Coste num comunicado de imprensa.

Esta tecnologia de vanguarda tem o potencial de revolucionar a aviação. As aplicações desta tecnologia, contudo, vão muito além da indústria aeroespacial.

Vantagens

Espera-se que a solução inovadora seja uma mudança de jogo à medida que o mundo tenta abrandar o aquecimento global através da redução das emissões. Mais de 60% da energia é produzida utilizando combustíveis fósseis, como o carvão. E as previsões indicam que haverá um aumento da procura de energia até 2050.

A energia solar do espaço é uma excelente fonte de energia limpa. É cerca de 50% mais intensa no espaço e pode gerar significativamente mais energia do que as do mesmo tamanho de planta na Terra.

A inovação da energia solar baseada no espaço tem numerosas vantagens, incluindo a utilização de menos terra do que as energias renováveis tradicionais e o fornecimento de energia a áreas que atualmente não têm energia fiável. Além disso, esta tecnologia tem o potencial de resolver o problema da futura escassez de energia através da alimentação de cidades, fábricas, casas e, eventualmente, aviões.

Várias outras experiências estão também em curso. Por exemplo, os cientistas da Caltech estão a trabalhar no Space Solar Power Demonstrator (SSPD) para testar tecnologias chave.

Além disso, os governos, incluindo o Reino Unido, os Estados Unidos e a China, estão a trabalhar nesta tecnologia. A Agência Espacial Europeia aprovou também o Solaris, um estudo para avaliar a viabilidade de grandes explorações solares no espaço.

“Grandes mentes e avanços tecnológicos têm impulsionado a sociedade, e não tardará muito até que a energia solar baseada no espaço se torne uma realidade”, conclui o site.