Secondo i ricercatori del Caltech, la luce solare non filtrata nello spazio genera 8 volte più energia dei pannelli solari terrestri. La possibilità di sfruttare abbondante energia pulita dallo spazio sta diventando possibile con la dimostrazione di successo del team di ricerca del Caltech che è riuscito a inviare energia da un prototipo nello spazio alla Terra. L'elevato costo della costruzione di grandi infrastrutture nello spazio è ancora una sfida. Tuttavia, gli esperti ritengono che l'energia solare spaziale sarebbe pronta a fornire energia sulla Terra entro il 2050. Ciò, secondo loro, è necessario per soddisfare gli obiettivi di emissione stabiliti dall'accordo di Parigi.
Da dieci anni si sogna di trasmettere elettricità sulla Terra dai pannelli solari nello spazio. L'energia solare spaziale è considerata il futuro dell'energia pulita. Sebbene la ricerca sia ancora nelle sue fasi iniziali, l'entusiasmo per la possibilità che queste centrali solari spaziali funzionino davvero è più alto che mai. Un prototipo lanciato nello spazio ha trasmesso con successo una piccola quantità di energia sulla Terra, come annunciato dai ricercatori questo mese. Si tratta di un importante primo risultato tecnologico di questo tipo.
Nello spazio, i pannelli solari sfruttano l'energia solare non filtrata, senza l'ombra del tramonto. Secondo il Caltech, questo tipo di esposizione permette loro di generare circa 8 volte più energia rispetto ai pannelli solari sulla Terra. Nikolai Joseph, analista tecnologico senior presso il Goddard Space Flight Center della NASA, ha dichiarato in un comunicato: "Faccio fatica a non lasciarmi trasportare dalla fantasia quando guardo queste immagini. Hanno una strana e seducente attrattiva".
Potremmo essere in grado di sfruttare e trasmettere l'energia solare dallo spazio verso la Terra o, si spera, persino verso avamposti sulla Luna. La rapidità con cui ciò sarà possibile dipende dallo studio a cui Nikolai Joseph sta lavorando con i colleghi della NASA . La dimostrazione del Caltech è stata una svolta epocale, secondo lui, e ha aggiunto: "Se mi aveste chiesto un anno fa se ciò sarebbe accaduto, avrei risposto: 'Oh no, probabilmente no'. E invece l'hanno fatto, il che è incredibile".
Il Caltech ha superato con successo uno degli ostacoli tecnici più complessi nel campo dell'energia solare spaziale: trasmettere l'elettricità dallo spazio alla Terra in modo sicuro. A gennaio, una navicella spaziale, con a bordo il prototipo del Caltech , è stata lanciata nello spazio da un razzo SpaceX . Il prototipo è dotato di celle solari e trasmettitori per inviare energia in diverse destinazioni. Le celle solari trasformano la luce del sole in elettricità, che viene poi convertita in microonde per essere trasmessa senza fili. Ecco un video ufficiale per comprendere meglio il processo.
Il prototipo del Caltech è riuscito a trasmettere energia senza fili dallo spazio e a riceverla nuovamente presso l'università, a pochi mesi dal suo lancio iniziale. Inizialmente, il trasmettitore emetteva microonde che venivano ricevute da una serie di ricevitori posizionati a circa 30 centimetri di distanza l'uno dall'altro. Questi ricevitori trasformavano le microonde in corrente continua (CC) per alimentare i LED. Il prototipo inviava energia a un ricevitore situato sul tetto di un laboratorio del Caltech a Pasadena, in California.
Ali Hajimiri , professore di ingegneria elettrica e medica a capo del team del Caltech, ha dichiarato in un comunicato stampa: "Naturalmente, lo avevamo testato sulla Terra, ma ora sappiamo che può sopravvivere al viaggio nello spazio e funzionare lì. Per quanto ne sappiamo, nessuno ha mai dimostrato il trasferimento di energia wireless nello spazio, nemmeno con costose strutture rigide. Noi lo stiamo facendo con strutture flessibili e leggere e con i nostri circuiti integrati. Questa è una novità assoluta."
Il presidente del Caltech, Thomas F. Rosenbaum, ha dichiarato: "La transizione verso le energie rinnovabili, fondamentale per il futuro del mondo, è oggi limitata dalle sfide legate allo stoccaggio e alla trasmissione dell'energia. Trasmettere energia solare dallo spazio è una soluzione elegante che si è avvicinata di un passo alla realizzazione grazie alla generosità e alla lungimiranza dei coniugi Bren. Donald Bren ha presentato una formidabile sfida tecnica che promette un notevole vantaggio per l'umanità: un mondo alimentato da energia rinnovabile ininterrotta".
L'energia solare prodotta nello spazio è considerata il futuro dell'energia pulita. Il progetto Space Solar Power Project (SSPP) del Caltech è stato creato nel 2011 da Donald Bren , filantropo e membro a vita del consiglio di amministrazione del Caltech, dopo aver scoperto le possibilità di produrre energia solare nello spazio.
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Harry Atwater , direttore della Liquid Sunlight Alliance e ricercatore principale del progetto, ha affermato: "La dimostrazione del trasferimento di energia wireless nello spazio utilizzando strutture leggere è un passo importante verso l'energia solare spaziale e un suo ampio accesso a livello globale. I pannelli solari sono già utilizzati nello spazio per alimentare la Stazione Spaziale Internazionale, ad esempio, ma per lanciare e dispiegare impianti sufficientemente grandi da fornire energia alla Terra, SSPP deve progettare e realizzare sistemi di trasferimento di energia solare che siano ultraleggeri, economici e flessibili."
All'inizio della settimana, il governo del Regno Unito ha annunciato uno stanziamento di 4.3 milioni di sterline per finanziare diversi progetti di ricerca. I ricercatori della Queen Mary University di Londra stanno sviluppando una tecnologia wireless per trasmettere energia a microonde da un luogo all'altro. Il Naval Research Lab statunitense, invece, ha testato un esperimento di alimentazione spaziale trasmettendo energia tramite raggi laser alla Stazione Spaziale Internazionale.
Già negli anni '1970 la NASA e il Dipartimento dell'Energia (DOE) erano interessati all'energia solare spaziale, ma i costi elevati impedirono loro di perseguire l'idea. Xiaodong Chen , professore di ingegneria delle microonde alla Queen Mary University di Londra, ha affermato: "Ancora oggi il costo rappresenta il problema principale quando si costruiscono infrastrutture così imponenti nello spazio. Tuttavia, la situazione economica sta iniziando a cambiare, grazie all'industria spaziale commerciale che sta riducendo i costi di lancio. La tempistica più ambiziosa finora prevede che questa tecnologia sia pronta ad alimentare case e aziende sulla Terra entro il 2050".
Tuttavia, secondo gli obiettivi climatici stabiliti dall'Accordo di Parigi, le emissioni di gas serra devono raggiungere un livello netto pari a zero entro il 2050. Secondo un rapporto del 2022 dell'Agenzia Spaziale Europea sulla tecnologia, il mondo ha bisogno di quanta più energia rinnovabile possibile, e il prima possibile.
