LONDRES – La nave Starship de SpaceX cambiará las reglas del juego para la generación de energía solar basada en el espacio y hará que las plantas de energía en órbita no solo sean asequibles, sino también más baratas que muchos otros métodos de generación de electricidad en la Tierra, según la nueva empresa Virtus Solis, con sede en Michigan.
Virtus Solis, fundada por el ex ingeniero de cohetes de SpaceX, John Bucknell, presentó su concepto de radiación de energía solar en la Conferencia Internacional sobre Energía del Espacio celebrada en Londres el miércoles 17 de abril.
“Para que la energía solar basada en el espacio funcione, se necesita un lanzamiento de carga pesada, una transferencia de energía inalámbrica y una economía”, dijo Bucknell en la conferencia. “Una vez que se tiene acceso al espacio a bajo costo, es un milagro menos que hay que resolver”.
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El costo de lanzar satélites al espacio se ha desplomado en los últimos años gracias a la llegada de cohetes reutilizables, de los que fue pionera SpaceX. La compañía cobra actualmente menos de 3.000 dólares por kilogramo de carga útil, pero eso sigue siendo demasiado para la generación de energía solar basada en el espacio, que requerirá enormes conjuntos orbitales más grandes que el objeto en órbita más grande del mundo actualmente, la Estación Espacial Internacional.
SpaceX promete que una vez que Starship esté completamente en funcionamiento, costará tan solo $10 por kilogramo para lanzar satélites al espacio. Aunque esa estimación podría ser demasiado optimista, Bucknell dice que una vez que el costo del lanzamiento a la órbita terrestre baja caiga por debajo de los 200 dólares por kilogramo, la energía solar espacial será más barata que las plantas nucleares terrestres o las centrales eléctricas alimentadas con gas y carbón. .
“Una vez que Starship sea completamente reutilizable, reducirá el costo”, dijo Bucknell. “SpaceX ha volado recientemente un propulsor Falcon 9 por vigésima vez y están recertificando para 40 lanzamientos. Posiblemente, Starship podría realizar cientos de lanzamientos. Pero basamos nuestras suposiciones en un uso 15 veces mayor”.
Actualmente, los paneles fotovoltaicos terrestres proporcionan la fuente de electricidad más barata, a menos de 30 dólares por megavatio-hora. Pero el sol no brilla por la noche y los expertos en energía luchan por compensar esa caída diaria con otras fuentes renovables. Hasta ahora, las centrales nucleares, de gas y de carbón deben estar en estado de alerta para cubrir la demanda después del anochecer o con mal tiempo. Pero es necesario eliminar gradualmente el gas y el carbón para que el mundo cumpla sus objetivos de reducción de emisiones.
Y la energía nuclear, afirmó Bucknell, es mucho más cara. “El costo de la energía nuclear está entre 150 y 200 dólares por megavatio hora”, dijo Bucknell. “Creemos que nuestro sistema podría reducirse a alrededor de 30 dólares por megavatio hora una vez que esté a escala”.
Virtus Solis quiere construir conjuntos fotovoltaicos gigantes de hasta 1 kilómetro (0,6 millas) de ancho que serían ensamblados en órbita por robots a partir de módulos de 1,6 metros (5,3 pies) de ancho. Cientos de estos módulos serían entregados por una sola nave espacial a la órbita Molniya, una órbita altamente elíptica con el punto más cercano a unas 500 millas (800 km) sobre la Tierra y el más lejano a 22.000 millas (35.000 km).
Un satélite en esta órbita tarda 12 horas en completar una vuelta alrededor del planeta, pero la naturaleza de esta órbita es tal que la nave espacial permanece más de 11 horas en la región más distante desde donde puede ver casi un hemisferio entero.
Por lo tanto, una constelación de dos o más conjuntos de este tipo proporcionaría una “potencia de carga base” constante a una región, dijo Bucknell. Un sistema de 16 conjuntos cubriría el mundo entero, transmitiendo energía en forma de microondas a antenas receptoras gigantes en tierra.
Bucknell dijo que la compañía ahora está trabajando para mejorar la eficiencia de la transmisión de energía inalámbrica, que es otra gran obstáculo para la energía solar basada en el espacio. Los sistemas actuales tienen eficiencias de alrededor del 5 por ciento, pero para uso práctico, se necesitarán eficiencias de alrededor del 20 por ciento.
En febrero, Virtus Solis anunció planes para lanzar un satélite de demostración con transmisión de energía en 2027 que probaría el ensamblaje de paneles solares en el espacio y transmitiría más de un kilovatio de energía a la Tierra, según Noticias espaciales. La empresa espera construir una instalación solar comercial de megavatios para 2030.
