Pannelli solari nello spazio per trasmettere energia wireless

Fornire alla Terra un'enorme quantità di energia pulita e rinnovabile prodotta nello spazio. Il progetto, ambito traguardo di tantissimi paesi al mondo, è finalizzato a produrre energia solare da distribuire soprattutto in località che ancora non sono raggiunte dalla rete elettrica. A lavorarci da anni sono le forze armate americane che intendono investire in questo settore per dare una svolta alla produzione energetica sul fronte della sostenibilità. In primo piano c'è da sempre la United States Navy che da anni si dedica al solare anche per ricaricare dispositivi in zone desertiche e remote in cui si realizzano le missioni di guerra.

"La Nasa e il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno fatto uno studio alla fine degli anni '70 – ha reso noto Paul Jaffe, ingegnere spaziale della Us Naval Research Laboratory – La conclusione fu che fisicamente era fattibile, ma la vera domanda riguardava l'aspetto economico". Il costo si aggira, infatti, intorno ai 40mila dollari al chilo e dipende interamente dal numero di lanci spaziali necessari a costruire il satellite per trasmettere la corrente. Secondo le prime stime, dunque, realizzare una centrale solare nello spazio andrebbe a costare complessivamente sui 20 miliardi di dollari.

PRODURRE ENERGIA NELLO SPAZIO PER LA TERRA

(L'aspetto a fisarmonica dei pannelli solari consente di ricevere un maggior quantitativo di luce senza surriscaldarsi. Fonte: Us Naval Research)

L'ingegnere spaziale, Paul Jeffe, affiancato dal team della Marina Americana, ha lavorato alla realizzazione di due pannelli solari leggeri e sottili, facili da trasportare nello spazio. Uno ha la forma di fisarmonica e uno sarebbe ripiegabile come un sandwich. Il primo modello, dai primi test realizzati dagli ingegneri, sarebbe più idoneo ed efficiente nello spazio rispetto al secondo richiudibile come un panino. L'aspetto a zig - zag dei pannelli a fisarmonica contente, infatti, di ricevere un maggior quantitativo di luce solare senza surriscaldarsi. Nel secondo caso si tratta di un prototipo a forma quadrata e con un enorme pannello fotovoltaico sulla parte superiore, mentre nella parte inferiore viene installata un'antenna per trasmettere l'energia alla Terra. Detto anche a "mattonella" per le sue caratteristiche fisiche, questo modello riesce a convertire l'energia in onde radio affinché possano essere poi raccolte da un ricevitore. Si tratta di un dispositivo efficiente ma non quanto quello a zig-zag che assume le sembianze dello strumento musicale e riesce a produrre molta più energia del primo.

Le verifiche vengono realizzate all'interno di una camera che il dottor Jaffe ha allestito per simulare le condizioni in cui questi dispositivi si troverebbero a lavorare nello spazio. Ma come far arrivare l'energia, prodotta nello spazio, sulla Terra? Sono due al momento le strade percorse dalla Marina Militare "a stelle e strisce": i raggi laser o le microonde. Nel primo caso si tratterebbe dell'invio di piccoli satelliti a trasmissione laser nello spazio; tale operazione richiederebbe costi bassi, tra i 500 milioni ed il miliardo di dollari. Inoltre si potrebbero utilizzare satelliti autoassemblanti per ridurre le spese ed il diametro inferiore agevolerebbe anche la raccolta a terra. Tra gli svantaggi di questi sistema c'è sicuramente quello del potere irraggiante che andrebbe a diminuire con le nuvole e la pioggia. Inoltre per fornire abbastanza energia bisognerebbe utilizzare molti satelliti in quanto ognuno ha una capacità da 1 a 10 MW di potenza. L'opzione microonde consentirebbe, invece, una trasmissione senza battute d'arresto, anche con condizioni meteorologiche poco favorevoli. Importante, inoltre, la potenza calcolata in gigawatt.

Gli ingegneri della Marina Militare Americana, basandosi sulle previsioni dell'international Academy of Astronautics che ha preannunciato energia solare nello spazio entro 30 anni, continuano a lavorare al progetto senza fermarsi. Il traguardo è poter assicurare energia pulita ed eco-sostenibile in zone che vivono ancora in condizioni di precarietà. Ora il nodo da sciogliere resta la realizzazione di questa base spaziale per la produzione di energia rinnovabile: costruire tali stazioni equivale ad effettuare centinaia di lanci nello spazio e ad investire decine di miliardi di dollari.

AutoreDott.ssa Tiziana Casciaro

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