Dagli anni ’50 del secolo scorso, con l’esplorazione dello spazio l’uomo cominciò a guardare verso l’alto, oltre i confini terrestri. Un elemento che attirò l’attenzione in quegli anni fu la possibilità di sfruttare l’energia inesauribile del Sole nello spazio e trasmetterla sulla Terra. Anche se all’epoca questi progetti erano visti come fantascienza, oggi, con la consapevolezza dei problemi energetici e ambientali, l’energia solare spaziale sta diventando una realtà molto più concreta.
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L’energia solare spaziale come soluzione globale
La crescente domanda di energia e la necessità di affrontare il cambiamento climatico rendono, al giorno d’oggi, fondamentale esplorare soluzioni energetiche innovative. L’energia solare terrestre ha dimostrato sì di essere una fonte di energia pulita, ma presenta alcune sfide, come l’intermittenza e la variabilità stagionale. Ciononostante, l’energia solare spaziale potrebbe rappresentare una soluzione rivoluzionaria a questi problemi.
Un aspetto chiave del fotovoltaico spaziale è quello della trasmissione di energia solare raccolta nello spazio verso la Terra attraverso microonde o raggi laser. La stratosfera offre un ambiente ideale per raccogliere energia solare, poiché il sole brilla costantemente, 24 ore al giorno, sette giorni a settimana. Il principale ostacolo è come trasmettere in modo efficiente questa energia sulla Terra.
Energia dallo spazio con il progetto Maple
Il California Institute of Technology (Caltech) sta lavorando a una soluzione innovativa chiamata “Maple” (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment) per affrontare questo problema. Il progetto ha recentemente superato con successo il primo test di trasferimento wireless di energia con microonde nello spazio, aprendo nuove possibilità per la produzione di energia solare in orbita terrestre. Maple è parte dello Space Solar Power Project della Caltech, che mira a rendere possibile la produzione di energia solare spaziale per affrontare le sfide energetiche globali. Questo esperimento è uno dei tre inviati nello spazio all’interno dello Space Solar Power Demonstrator, un prototipo sviluppato per testare sul campo le tecnologie sviluppate negli ultimi dieci anni.
Maple è composto da emettitori di microonde controllati da chip speciali che permettono di modificare con precisione le radiazioni elettromagnetiche prodotte. Questi emettitori inviano raggi di microonde a ricevitori posti a circa 30 centimetri di distanza, che convertono le onde elettromagnetiche in corrente continua. Inoltre, durante il test, i ricercatori hanno dimostrato la capacità di accendere e spegnere i ricevitori a piacimento, mostrando il controllo preciso della direzione di trasmissione. L’obiettivo finale del progetto Caltech è creare una costellazione di pannelli solari nello spazio, simili a vele, che possano raccogliere energia solare e trasmetterla sulla Terra attraverso microonde. Questa tecnologia potrebbe democratizzare l’accesso all’energia, consentendo di raggiungere zone remote e aree colpite da guerre o disastri naturali senza la necessità di infrastrutture complesse.
Energia solare spaziale europea
Recentemente, il concetto di fotovoltaico spaziale è tornato in primo piano anche in Europa grazie a progetti come Solaris, un consorzio europeo approvato dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) che coinvolge Thales Alenia Space. Questa joint venture è molto rilevante, poiché cerca di realizzare il primo sistema commerciale a energia solare dallo spazio, lo Space-Based Solar Power (SBSP). La partnership è fondamentale per il successo di questo ambizioso progetto.
Sam Adlen, co-CEO di Space Solar, ha sottolineato che “la fornitura di energia solare dallo spazio non sarà possibile senza la collaborazione tra le grandi aziende dello spazio, dell’energia e di altri settori”. Questo accordo rappresenta dunque un primo passo significativo verso l’obiettivo di trasformare questa visione in realtà. Le due aziende lavorano insieme da mesi nell’ambito del “Net Zero Innovation Programme” del Dipartimento per la Sicurezza Energetica e Net Zero del governo britannico. Insieme stanno sviluppando il concetto e valutando le architetture di missione per il sistema CASSIOPeiA del programma Space Solar.
Un futuro luminoso per l’energia solare spaziale
Un altro progetto, Alba, è impegnato nello studio di 32 tipi diversi di celle solari per identificare quelle più adatte a funzionare nello spazio. Questo è un passo cruciale per garantire l’efficienza e la durata dei pannelli solari utilizzati nei futuri progetti di energia solare spaziale. Il progetto Dolce, che sta per Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment, testerà invece le tecnologie sviluppate per imballare e dispiegare le future stazioni di produzione e trasmissione di energia solare. L’obiettivo è creare dispositivi che possano essere trasportati in orbita in uno spazio ridotto e poi dispiegati in una struttura ampia e piatta, che utilizzerà i pannelli solari per generare energia e i trasmettitori a microonde per trasmetterla sulla Terra.
L’energia solare spaziale rappresenta una potenziale rivoluzione nell’approvvigionamento energetico globale. Non solo offre un’energia pulita e inesauribile, ma potrebbe anche risolvere le sfide legate all’intermittenza delle fonti energetiche rinnovabili. Progetti come Maple, Solaris e Dolce stanno spingendo i limiti della tecnologia e portando l’umanità un passo più vicino a una fonte di energia solare globale. La possibilità di raccogliere energia solare costantemente dallo spazio e trasmetterla direttamente sulla Terra è affascinante. Questo avvicina il mondo a una soluzione energetica che potrebbe rivoluzionare l’approvvigionamento energetico globale e contribuire a mitigare l’impatto ambientale. Con il progresso continuo nella ricerca e nello sviluppo dell’energia solare spaziale, il futuro potrebbe essere molto luminoso.