Tentativi di trasmettere l'energia solare dallo spazio alla Terra.

I ricercatori stanno conducendo esperimenti volti a generare energia solare nello spazio e a trasmetterla senza fili sulla Terra.

Simulazione del satellite per la produzione di energia solare CASSOPEIA, progettato nel Regno Unito. Foto: Space Solar

Secondo la CNN , Ali Hajimiri, professore di ingegneria elettrica al California Institute of Technology (Caltech), ha dedicato un decennio alla ricerca su come portare le celle fotovoltaiche nello spazio e trasmettere energia sulla Terra. Quest'anno, Hajimiri e i suoi colleghi hanno compiuto un ulteriore passo avanti verso la realizzazione della produzione di energia solare nello spazio. Nel gennaio 2023, hanno lanciato Maple, un prototipo lungo 30 cm dotato di un trasmettitore flessibile e ultraleggero. Il loro obiettivo è quello di raccogliere energia dal sole e trasmetterla senza fili nello spazio. La quantità di elettricità ottenuta dal team di ricerca è stata sufficiente ad alimentare due lampadine a LED.

Tuttavia, l'obiettivo più ampio dei ricercatori era quello di verificare se Maple potesse trasmettere energia sulla Terra. Nel maggio 2023, il team decise di condurre un esperimento per scoprirlo. Da un tetto del campus del Caltech a Pasadena, in California, Hajimiri e altri scienziati riuscirono a ricevere il segnale di Maple. L'energia rilevata era troppo debole per essere utilizzata, ma riuscirono comunque a trasmettere elettricità senza fili dallo spazio.

Produrre energia solare nello spazio non è un'idea particolarmente complessa. Gli esseri umani possono sfruttare l'immensa energia del Sole nello spazio. Si tratta di una fonte di energia facilmente disponibile e costante, non influenzata da maltempo, nuvole, notte o stagioni. Esistono diverse idee per raggiungere questo obiettivo, ma il metodo funziona nel seguente modo: satelliti dotati di celle fotovoltaiche, con diametri superiori a 1,6 km, vengono lanciati in orbita ad alta quota. A causa delle loro enormi dimensioni, queste strutture sono composte da centinaia di migliaia di moduli più piccoli, prodotti in serie, come mattoncini Lego, assemblati nello spazio da macchine robotiche automatizzate.

Le celle fotovoltaiche del satellite raccoglieranno l'energia solare, la convertiranno in microonde e la trasmetteranno senza fili sulla Terra tramite un trasmettitore di grandi dimensioni, in grado di raggiungere con elevata precisione punti specifici del territorio. Le microonde possono facilmente penetrare le nuvole e le intemperie, raggiungendo le antenne riceventi sulla Terra. Le microonde vengono quindi riconvertite in elettricità e immesse nella rete elettrica.

Le antenne riceventi hanno un diametro di circa 6 km e possono essere costruite sulla terraferma o in mare. Poiché questa struttura a griglia è quasi trasparente, il terreno sottostante può essere utilizzato per pannelli solari, coltivazioni o altri scopi. Un singolo satellite a energia solare nello spazio può fornire 2 gigawatt di elettricità, equivalenti a due centrali nucleari di medie dimensioni negli Stati Uniti.

Uno dei principali ostacoli per questa tecnologia è l'alto costo di posizionamento delle centrali elettriche in orbita. Negli ultimi dieci anni, tuttavia, la situazione ha iniziato a cambiare grazie allo sviluppo di razzi riutilizzabili da parte di aziende come SpaceX e Blue Origin. I costi di lancio si aggirano ora intorno ai 1.500 dollari al chilogrammo, circa 30 volte inferiori rispetto al costo dello Space Shuttle all'inizio degli anni '80.

I sostenitori di questa idea sostengono che la produzione di energia solare nello spazio potrebbe rifornire i paesi sviluppati con un elevato fabbisogno energetico ma privi delle infrastrutture necessarie. Questa fonte di energia potrebbe inoltre servire città e villaggi remoti nell'Artico, immersi nell'oscurità totale per mesi ogni anno, e supportare le comunità che perdono l'elettricità a causa di disastri naturali o conflitti.

Sebbene ci sia ancora un grande divario tra l'idea e la commercializzazione, governi e aziende di tutto il mondo credono che l'energia solare nello spazio possa soddisfare la crescente domanda di elettricità pulita e contribuire ad affrontare la crisi climatica. Negli Stati Uniti, l'Air Force Research Laboratory prevede di lanciare un piccolo veicolo di prova chiamato Arachne nel 2025. Il Naval Research Laboratory statunitense ha lanciato un modulo nel maggio 2020 su un veicolo di prova orbitale per testare l'hardware per la produzione di energia solare nello spazio. L'Accademia cinese di tecnologia spaziale mira a lanciare un satellite fotovoltaico in orbita terrestre bassa nel 2028 e in orbita terrestre alta nel 2030.

Il governo britannico ha condotto uno studio indipendente giungendo alla conclusione che la produzione di energia solare nello spazio è tecnicamente fattibile, con progetti come CASSIOPeiA, un satellite di 1,7 km in grado di fornire 2 gigawatt di elettricità. Anche l'Unione Europea ha sviluppato il programma Solaris per valutare la fattibilità tecnica dell'energia solare nello spazio.

In California, Hajimiri e i suoi colleghi hanno trascorso gli ultimi sei mesi a sottoporre a stress test i prototipi per raccogliere dati di progettazione di nuova generazione. L'obiettivo finale di Hajimiri è una serie di vele leggere e flessibili che possano essere trasportate, lanciate e dispiegate nello spazio, con miliardi di componenti perfettamente sincronizzati per fornire energia dove è necessaria.

An Khang (secondo la CNN )

Link alla fonte: https://vnexpress.net/thu-nghiem-truyen-dien-mat-troi-tu-vu-tru-ve-trai-dat-4694273.html