Come utilizzare energia solare dallo spazio
Oggi, come mai prima d’ora, l’energia elettrica è una parte necessaria e fondamentale nella nostra vita quotidiana. Proprio per questo elevato consumo di energia elettrica, stiamo cercando sempre più fonti innovative e rinnovabili che ci permettano un uso dell’energia sicuro e rispettoso dell’ambiente. Senz’altro, l’energia solare è tra le principali fonti di energia elettrica e, negli ultimi anni, questo settore è cresciuto notevolmente. Nonostante questo, però, ci sono dei limiti legati alla tecnologia o alle condizioni in cui viviamo, che non possiamo superare. O, perlomeno, non è possibile farlo qui sulla Terra. I pannelli solari possono assorbire i raggi solari solo di giorno e non dobbiamo scordare l’albedo della Terra, cioè la sua capacità riflettente. Infatti, gran parte della radiazione solare viene riflessa e noi non possiamo usufruirne. Ecco perché si sta cercando un modo per riuscire ad utilizzare energia solare dallo spazio.
Terra, Marte e Luna: dove utilizzare l’energia solare dallo spazio
Con l’uso di satelliti con pannelli solari potremmo immagazzinare fino a 11 volte la quantità di raggi solari catturati sulla Terra. Oltretutto, questi veicoli spaziali sarebbero costantemente rivolti verso il sole, portando un ulteriore aumento dell’efficienza. Le varie ricerche e studi che si stanno addentrando in questa strada, porteranno senz’altro ad un notevole miglioramento della qualità delle nostre vite. Inoltre, utilizzare energia solare dallo spazio, non sarà prerogativa solo del nostro pianeta. L’invio nello spazio di strumentazioni per lo stoccaggio di radiazioni solari, troverà molteplici applicazioni nell’esplorazione spaziale. L’energia accumulata sarà sfruttata anche per i rover su Marte o per future basi lunari. Insomma, imparare ad accumulare l’energia solare nello spazio potrebbe avere importanti implicazioni in numerosi campi della scienza ma, soprattutto, nella vita quotidiana.
L’esperimento PRAM
Il 17 maggio 2020, la U.S. Naval Research Laborratory ha spedito in orbita un esperimento scientifico, chiamato PRAM (Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module). Il satellite è partito a bordo di un X-37B dalla Cape Canaveral Air Force Station e rappresenta il primo test per utilizzare energia solare dallo spazio. Il PRAM è molto piccolo, di forma quadrata con lati di 30,5 cm e, in questo momento, sta tentando di raccogliere energia solare e convertirla in radiofrequenza a microonde. La conversione potrebbe avvenire anche in modo da trasmettere energia per via ottica. Questa soluzione sarebbe molto utile per trasmissioni di energia verso la Luna, ma perde di efficienza nel caso della Terra. Infatti, le nuvole presenti nell’atmosfera assorbirebbero parte dell’energia trasmessa.
Questo progetto PRAM, rimane comunque un esperimento finalizzato a capire come rendere più efficiente il processo di stoccaggio e distribuzione su tutto il globo. Per questo, gli ingegneri hanno installati vari sensori che danno loro letture sulle variazioni dei parametri più importanti. Uno degli aspetti più preoccupanti è la capacità termica del satellite, che in orbita è sottoposto ad una quantità di radiazione solare elevata che deve riuscire a catturare senza danneggiarsi.
Alla ricerca di idee innovative
Riuscire ad utilizzare energia solare dallo spazio rappresenterebbe, dunque, un importante passo in avanti nel settore energetico. Una volta catturata le radiazioni solari, queste verrebbero convertite in corrente elettrica e preparate per trasmetterle in radio frequenza. Questa energia potrebbe essere utilizzata sulla Terra, dove verrebbe catturata da celle fotovoltaiche e riconvertita in corrente elettrica. Dunque, questa nuova fonte di energia aiuterebbe a raggiungere l’obiettivo europeo di diventare carbon neutral entro il 2050 e rappresenterebbe un importante elemento nella ricerca spaziale. In questo senso PRAM rappresenta, senza dubbio, una tecnologia decisiva nella ricerca di una soluzione definitiva. Ma ancora c’è molta strada da fare. Dovremmo attuare notevoli miglioramenti non solo alle strutture in orbita, ma anche a tutta la rete di distribuzione sulla Terra.
“La domanda principale a cui vorremmo rispondere è: come convertire l’energia solare in una forma utile e trasmetterla sulla Terra o su un’altra superficie planetaria, senza perderne la maggior parte lungo il percorso?”
– Advenit Makaya, ingegnere ESA
Per questo motivo l’ESA (European Space Agency) ha invitato a presentare idee per la realizzazione di progetti in questo ambito. La campagna di raccolta di proposte è terminata e 85 idee sono state presentate, di cui solo 16 sono state reputate innovative ed inviate alla fase successiva. Di queste, 7 dovranno presentare una proposta di studi, 5 una proposta dei primi sviluppi tecnologici e 4 una proposta di ricerca cofinanziata. Magari da queste proposte nascerà un progetto che porterà al raggiungimento di questo grande obiettivo comune, aprendo le porte di una nuova era energetica.