Pannelli solari nello spazio

Sono diversi i progetti che hanno lo scopo di portare i pannelli solari nello spazio al fine di allestire una centrale elettrica in orbita. In questa pagina vedremo a che punto siamo e tutti gli aggiornamenti circa i cosiddetti pannelli solari spaziali.

Allestire una centrale elettrica nello spazio non sarebbe una cattiva idea! I vantaggi sono chiari: le celle fotovoltaiche potrebbero godere di un’illuminazione costante, senza il rischio di condizioni atmosferiche avverse. Così come i vantaggi, anche gli svantaggi sono facili da comprendere, quello principale riguarda l’elevato costo del trasporto in orbita della centrale solare spaziale con la messa a punto delle relative infrastrutture atte a trasmettere l’energia prodotta sulla terra.

L’energia prodotta dai pannelli solari nello spazio sarebbe trasmessa sulla terra a una base che l’andrebbe a recuperare sotto forma di microonde o laser.

Volendo analizzare nello specifico gli svantaggi, bisogna partire dai costi e dal trasporto del materiale nello spazio. Ogni chilogrammo di materiale che andrebbe ad allestire la centrale solare orbitale richiederebbe un costo di trasporto compreso tra gli 8.000 e gli 11.000 dollari statunitensi. Un classico pannello solare pesa circa 20 chilogrammi per ogni chilowatt prodotto, senza considerare il peso delle strutture di supporto. Ipotizzando una singola centrale solare spaziale di 4 Gigawatt, il peso da trasportare in orbita ammonterebbe a circa 80.000 tonnellate. Per trasportare nello spazio solo i componenti, servirebbero 1600 lanci dello Space Shuttle solo per raggiungere l’orbita bassa.

Per affrontare al meglio il problema legato ai costi, gli ingegneri hanno messo a punto delle versioni ultraleggere riuscendo a produrre materiale fotovoltaico dove un chilogrammo di peso riesce a restituire una capacità di un kilowatt. Ipotizzando sempre una centrale solare spaziale di 4 Gigawatt, il peso da trasportare si ridurrebbe a 4.000 tonnellate, con 80 lanci dello Shuttle. Con queste ultime tecnologie, il trasporto dei materiali in orbita bassa avrebbe un costo di 40 miliardi di dollari. Ammesso di trovare un finanziatore, sorge un ulteriore problema: dall’orbita bassa, i materiali dovrebbero essere assemblati e poi trasportati nell’orbita geostazionale per funzionare a pieno regime.

Pannelli solari nello spazio

Mentre, da un lato, gli ingegneri si occupano di affrontare il problema legato al trasporto e all’allestimento della centrale solare in orbita, su un fronte differente progettisti e sviluppatori mettono a punto pannelli solari spaziali sempre più all’avanguardia.

L’ingegnere spaziale Paul Jeffe, affiancato dal team della Marina Americana, ha sviluppato pannelli solari spaziali leggeri e sottili, facili da trasportare nello spazio. Il team di Paul Jeffe ha lavorato su due modelli, il primo a forma di fisarmonica e il secondo ripiegabile come un sandwich. Dai test condotti, per affrontare al meglio il lancio in orbita, il modello più adatto sembrerebbe essere quello a fisarmonica.

Il peculiare aspetto a zig zag dei pannelli solari spaziali a fisarmonica non solo sembrerebbe più idoneo al trasporto ma anche più efficiente nel captare la luce solare.

L’energia prodotta dalla centrale solare spaziale sarebbe poi trasmessa sulla terra sfruttando dei piccoli satelliti. La Marina Militare Americana ha supposto le strategie già citate: raggi laser o microonde e qui si aprono ulteriori svantaggi, le perdite di potenza con la trasmissione dell’energia sulla terra. Le perdite sarebbero minori con la tecnologie a microonde. I raggi laser perderebbero energia in relazione agli agenti atmosferici riscontrati sulla terra (nuvole, pioggia, nebbia…) mentre le microonde vedrebbero una trasmissione di energia senza particolari battute d’arresto.

Energia solare nello spazio, quando?

Nonostante gli svantaggi citati, gli ingegneri della Marina Militare Americana sono fiduciosi: le stime eseguite dall’International Academy of Astronautics affermano che le centrali elettriche spaziali saranno attive, in orbita, entro i prossimi 30 anni.

Il traguardo sarebbe quello di garantire alla terra energia pulita e rinnovabile da trasmettere anche alle località remote del globo che oggi vivono ancora senza elettricità.

Per molti, anche tra 30 anni, il gioco non vale la candela: i costi resterebbero eccessivamente elevati se confrontati con i benefici. Non manca chi sostiene che questa trovata è solo una scusa per esplorare lo spazio e gli orizzonti oltre l’orbita terrestre: investendo meno denaro e allestendo pannelli fotovoltaici sul 5% della superficie desertica del globo, si andrebbero a soddisfare la gran parte dei fabbisogni energetici terrestri.

Pubblicato da Anna De Simone il 29 Dicembre 2015