Il concetto di centrali solari fluttuanti nello spazio, che irradiano enormi quantità di energia sulla Terra, prende vita negli anni ’20 dalla mente dello scienziato russo Konstantin Tsiolkovsky, ispirando molti scrittori di romanzi sci-fi.

A distanza di un secolo, gli scienziati stanno facendo passi da gigante nel trasformare questo concetto impensabile in realtà.

L’Agenzia Spaziale Europea ha indetto un bando di ricerca per valutare e finanziare nuove idee per aumentare la fattibilità dell’energia solare spaziale e sostenere lo sviluppo di energia pulita.

La posta in gioco è molto alta, il cambiamento climatico è la sfida più grande del nostro tempo.
Dall’aumento delle temperature globali ai fenomeni meteorologici estremi sempre più gravi, gli impatti del cambiamento climatico si fanno già sentire in tutto il mondo.
Cercare di invertire questo processo richiederà cambiamenti radicali nella generazione e nel consumo dell’energia.

Negli ultimi anni le tecnologie per le energie rinnovabili si sono sviluppate drasticamente, con costi inferiori e maggiore efficienza.
Purtroppo uno dei principali ostacoli alla loro diffusione è la fornitura di energia in maniera non costante.
I parchi eolici e solari producono energia solo in condizioni atmosferiche favorevoli, ma il fabbisogno di elettricità è costante 24 ore su 24, ogni giorno.
La necessità è di immagazzinare energia su vasta scala prima di poter passare alle fonti rinnovabili.

Benefici delle centrali solari nello spazio

Generare energia solare nello spazio sarebbe un modo possibile per aggirare questo problema. Ci sono molti vantaggi in questo.
Una centrale solare spaziale potrebbe orbitare di fronte al Sole 24 ore al giorno.

Le celle solari nello spazio potrebbero assorbire molta più luce solare e produrre più energia rispetto agli impianti a terra, non avendo la limitazione dell’atmosfera che assorbe e riflette i raggi solari.

La sfida principale da superare è l’assemblaggio di strutture così grandi nello spazio, infatti si ipotizza che una singola centrale solare potrebbe avere superficie di 10 km quadrati, l’equivalente di 1400 campi da calcio.

Anche l’uso di materiali leggeri sarà fondamentale, poiché la spesa maggiore sarà il costo del lancio della stazione nello spazio su un razzo.

Nel 2017, i ricercatori del California Institute of Technology hanno studiato un prototipo di tegola che pesa solo 280 grammi per metro quadrato, simile al peso della carta.

Una soluzione proposta è quella di sviluppare uno sciame di migliaia di piccoli satelliti che si uniranno e si configureranno per formare un unico grande generatore solare.

All’Università di Liverpool, stanno esplorando nuove tecniche di produzione per stampare celle solari ultraleggere sulle vele solari.
Una vela solare è una membrana pieghevole, leggera e altamente riflettente in grado di sfruttare l’effetto della pressione di radiazione del Sole per spingere in avanti un veicolo spaziale senza carburante.
Stiamo esplorando come incorporare celle solari su strutture solari a vela per creare grandi centrali solari prive di carburante.

Questi metodi ci consentirebbero di costruire le centrali elettriche nello spazio.

Come inviare l’energia in superficie

Un’altra grande problematica sarà restituire la potenza alla Terra. Il piano è convertire l’elettricità dalle celle solari in onde di energia e utilizzare i campi elettromagnetici per trasferirle a un’antenna sulla superficie terrestre.
L’antenna riconvertirà quindi le onde in elettricità.

I ricercatori guidati dalla Japan Aerospace Exploration Agency hanno già sviluppato progetti e simulazioni di  un sistema che dovrebbe essere in grado di farlo.

C’è ancora molto lavoro da fare in questo campo, ma l’obiettivo è che le centrali solari nello spazio diventino una realtà nei prossimi decenni.
I ricercatori in Cina hanno progettato un sistema, in grado di fornire 2 GW di potenza alla rete terrestre al massimo delle prestazioni, chiamato Omega e mirano a renderlo operativo entro il 2050.
Per produrre tanta energia con i pannelli solari sulla Terra, avresti bisogno di più di sei milioni di essi .

I satelliti di energia solare più piccoli, come quelli progettati per alimentare i rover lunari, potrebbero essere operativi anche prima.

In tutto il mondo, la comunità scientifica sta dedicando tempo e sforzi allo sviluppo di centrali solari nello spazio.
La speranza è che un giorno possano essere uno  degli strumenti fondamentali per la lotta al cambiamento climatico.
Assieme alla maggiore consapevolezza che le energie rinnovabili sono la scelta più sostenibile per il nostro futuro.