Hace poco hablamos de un proyecto que se llevará a cabo este mes de enero, el lanzamiento de un satélite pensado para capturar energía solar en el espacio, con el objetivo de enviar esa energía a la Tierra.
Esta idea no es nueva, hace tiempo que se mastica la posibilidad de hacerlo, ya que la atmósfera absorbe mucha energía y lo que llega a la superficie es solo un porcentaje de lo que realmente podría llegar.
La cantidad de energía solar que llega a la superficie de la Tierra depende de varios factores, incluyendo la distancia entre el Sol y la Tierra y las condiciones atmosféricas. En promedio, se estima que alrededor del 51% de la energía solar que sale del Sol llega a la superficie de la Tierra. Sin embargo, este porcentaje puede variar dependiendo de la época del año, la latitud y la altitud.
La atmósfera de la Tierra actúa como un filtro para la luz solar, absorbiendo algunos de los rayos y disminuyendo el porcentaje de la luz solar que llega a la superficie. Los rayos ultravioleta y los rayos infrarrojos son absorbidos por la atmósfera en gran medida. Sin embargo, la mayor parte de la luz solar que llega a la Tierra es luz visible, que es la que nos permite ver, esta pasa a través de la atmósfera con relativa facilidad.
La cantidad de luz solar que se absorbe en la atmósfera también puede variar dependiendo de las condiciones atmosféricas. El aire limpio y seco permite que más luz solar pase a través de él que el aire húmedo o contaminado. La presencia de nubes también puede afectar la cantidad de luz solar que llega a la superficie, ya que las nubes pueden reflejar o absorber una gran cantidad de luz.
Teniendo esto en cuenta, vale la pena pensar en poner paneles solares en órbita, y dejar que recojan la mayor cantidad de energía posible.
Cómo se transmite esa energía de vuelta a la Tierra?
El problema es que el satélite será capaz de capturar y almacenar la energía, pero lo difícil es enviarla a la Tierra sin depender de cables. No es que un cable sea una idea tan descabellada, es posible hacerlo, pero hay otras formas más elegantes y menos peligrosas.
La idea más barajada es enviar energía desde el espacio a la Tierra a través de un sistema de transmisión de energía por láser o por microondas, siendo esta última la más viable.
La transmisión de energía por microondas es una técnica que se ha estudiado durante muchos años como una forma potencial de enviar energía desde el espacio a la Tierra. El concepto es sencillo: se envían microondas desde un satélite en órbita a una antena receptora en la superficie de la Tierra. La antena receptora se encarga de captar las microondas y de convertirlas en energía eléctrica.
Lógicamente, la antena debe tener una forma específica y debe estar fabricada con materiales que no interfieran con la transmisión de las microondas, orientada siempre de manera precisa hacia el satélite para poder captar las microondas de manera eficiente.
En 1973 el científico estadounidense Peter Glaser patentó un método para enviar energía desde el espacio a la superficie de la Tierra utilizando microondas. El sistema constaba de un satélite con una gran antena que enviaba las microondas hacia una segunda antena mucho más grande situada en la Tierra, conocida como rectenna. Este proceso consistía en utilizar una gran antena en el satélite para enviar microondas a la Tierra, y una segunda antena, llamada rectenna, situada en la superficie para recibir las microondas y convertirlas en energía eléctrica. Sin embargo, aunque esta tecnología es prometedora, aún existen preocupaciones ambientales relacionadas con la transmisión de energía por microondas. Aunque similares a las usadas en las telecomunicaciones, se requiere más estudios para asegurar que no dañen la fauna y flora en el área de la rectenna ni interfieran con los instrumentos de navegación de los aviones.
Podéis leer más sobre este tema en la página correspondiente de la Wikipedia.
¿Y qué hacemos con las microondas una vez lleguen a la Tierra?
Una vez que las microondas son captadas por la antena, se convierten en energía eléctrica mediante un proceso conocido que convierte la energía de las microondas en una forma de corriente eléctrica que puede ser utilizada por los dispositivos eléctricos. Esa energía puede almacenarse en baterías o transmitirse por cable a otras centrales.
¿Hay riesgos?
Aunque ya está demostrado que lo que pase por el haz de microondas no se va a achicharrar como si estuviera en un horno, hay cosas que aún no se han probado.
La transmisión de energía desde el espacio hasta la superficie de la Tierra, mediante microondas, plantea varios desafíos técnicos y de seguridad. El haz de energía debe ser preciso para apuntar solo a la rectenna y no causar interferencias con otras áreas o aeronaves. También se deben llevar a cabo estudios para garantizar que no cause daños a la salud o al medio ambiente. Además, la viabilidad económica del sistema requiere que las estaciones receptoras sean lo más pequeñas posible, ya sea aumentando el diámetro de la antena emisora o la frecuencia de la radiación transmitida. Sin embargo, un diámetro mayor en la antena implica más peso en órbita y una frecuencia más alta lleva a una menor eficiencia en la transmisión.