Japonia și-ar putea suplimenta necesarul de energie amplasând panouri fotovoltaice pe orbită

Japonia promite investiții considerabile în energie regenerabilă, generată folosind panouri fotovoltaice amplasate pe orbita Pământului.

Spre deosebire de parcurile fotovoltaice amplasate la sol, cele amplasate pe orbita Pământului ar beneficia de zile senine nelimitate și un aport mult mai mare de energie, lipsind efectul filtrant al atmosferei terestre. În plus, o eventuală instalație amplasată pe orbită sincronizată, astfel încât să beneficieze de expunere permanentă la soare, ar obține o producție de energie de câteva ori mai mare decât o instalație terestră cu suprafață similară. Desigur, rămâne problema transferului wireless al energiei generate, tehnologiile evaluate în prezent având diferite grade de randament, precum și potențiale pericole.

Astfel, viitoarele instalații fotovoltaice ar urma să folosească transmițătoare cu microunde, focalizând energia către receptoare fixe aflate la sol. Acestea pot fi antene parabolice de mari dimensiuni, sau instalații fotovoltaice specializate, proiectate pentru reconverti în electricitate microundele primite de la instalațiile aflate pe orbită. Principalul avantaj al unui astfel de sistem ar fi acela că microundele nu sunt blocate de cerul înnorat și pot fi recepționate inclusiv noaptea, atât timp cât instalația fotovoltaică aflată pe orbită este expusă razelor solare.

Planul anunțat de JAXA, agenția spațială a țării, are anul 2025 ca țintă pentru începerea testelor practice la scară experimentală, urmând ca în urma obținerii unor rezultate pozitive proiectul să fie extins la o scară mult mai practică, țintind un aport real la rețeaua națională de electricitate.

La nivel teoretic, energia solară din spațiu este simplu de captat și transmis la sol. Sateliții care orbitează cu mult deasupra atmosferei Pământului colectează energia solară și o transformă în electricitate. Energia este apoi convertită în microunde (unde radio de înaltă frecvență) și transmisă către receptoare aflate la sol, unde este captată de celule fotovoltaice sau antene specializată și reconvertită în electricitate. Principalul beneficiu este continuitatea. Electricitatea furnizată de instalații neafectate de atmosfera terestră sau ciclul zi-noapte poate fi livrată în orice moment al zilei, fără complicațiile unor sisteme de înmagazinare secundare.

Pentru a pune acest plan în aplicare la scară largă, ar fi necesar mai întâi un sistem de lansare pe orbită capabil să lanseze astfel de sateliți în număr suficient de mare. Vorbim despre parcuri fotovoltaice suprafață de sute de metri pătrați, evoluând în instalați gigantice, suficient de mari pentru a fi observate cu ușurință de la sol. Un astfel de parc fotovoltaic orbital ar putea depăși cu mult suprafața desfășurată a Stației Spațiale Internaționale.

Din păcate în afară de costuri exorbitante, energia solară generată pe orbită mai are un dezavantaj major. În mod ironic, amprenta de poluare este cea care ar putea submina noul plan pentru energie regenerabilă, fiecare lansare implicând cantități copioase de combustibili volatili arși și debarasați direct în atmosferă. Iar dacă ne luăm și după părerea lui Elon Musk, conceptul ar fi și nerentabil, costurile de lansare fiind dublate de pierderile cu transmiterea și captarea energiei la sol, randamentul total atingând cu greu pragul de 50%, prin „rafinarea” suficientă a tehnologiilor folosite.

Potrivit estimărilor, pentru o capacitate de generare comparabilă unui reactor nuclear obișnuit costurile de amplasare pe orbită a unui sistem de panouri fotovoltaice ar fi de cel puțin 7 miliarde dolari, făcând aproape imposibilă amortizarea investiției într-o perioadă de timp rezonabilă.