Diseñan planta solar espacial que transmitirá energía a más de 36.000 kilómetros de la Tierra

Un grupo de científicos de la Universidad de Xidian trabaja en una tecnología que podría transformar la generación y distribución de energía: una planta solar espacial capaz de enviar electricidad a la Tierra desde una órbita geoestacionaria a más de 36.000 kilómetros de distancia.

El proyecto, denominado Zhuri o “persiguiendo al sol”, se centra en el desarrollo de sistemas que recojan energía solar en el espacio y la transmitan de manera inalámbrica. En el campus de la universidad, ubicado en Xi’an, provincia de Shaanxi, el equipo liderado por el profesor asociado Fan Guanheng ha logrado demostrar los componentes clave de este enfoque innovador.

La instalación experimental incluye un espejo parabólico de 4,8 metros de diámetro suspendido desde una torre de 75 metros. Este espejo concentra la luz solar sobre paneles fotovoltaicos que generan electricidad. Posteriormente, la energía capturada se convierte en microondas y se transmite a lo largo de cien metros hasta una rectena, dispositivo que transforma las microondas en energía eléctrica utilizable.

Transmisión de energía y resultados de las pruebas

En pruebas recientes, el sistema de la Universidad de Xidian alcanzó una transmisión de energía a nivel de kilovatios y demostró la capacidad de dirigir la energía a varios objetivos móviles al mismo tiempo. Un panel de expertos validó estos resultados el mes pasado, recalcando el progreso en la conversión y transmisión eficiente de energía solar espacial.

El equipo también experimenta con lentes de Fresnel de entre dos y siete metros de ancho, que permiten enfocar la luz con mayor eficiencia y menos material, además de emplear fluidos de enfriamiento para controlar la temperatura. Según Fan, el proceso completo incluye tres etapas: concentración de la luz, conversión a microondas y transmisión, y finalmente rectificación de la energía.

La energía solar captada en el espacio presenta ventajas notables frente a las instalaciones terrestres. En órbita, la densidad energética puede alcanzar hasta seis veces la que se registra en la superficie del planeta. Además, no se ve afectada por el ciclo noche-día, las condiciones meteorológicas ni la atmósfera terrestre. “Por eso la energía solar espacial es una posible salida a la crisis energética en la Tierra”, afirmó Fan al South China Morning Post.

Visión a largo plazo

El proyecto cuenta con la dirección de Duan Baoyan, ingeniero electromecánico y expresidente de la Universidad de Xidian. Inspirado por el concepto SPS-ALPHA de la NASA, Duan imagina estaciones capaces de suministrar energía a ciudades enteras. Una planta de un gigavatio, suficiente para una ciudad de tamaño medio, requeriría espejos de cientos de metros de extensión.

A pesar de los avances, persisten desafíos técnicos. Entre ellos figuran la viabilidad de estructuras plegables o autoensamblables en el espacio, la precisión en la orientación de los haces de microondas y la seguridad tanto para aeronaves como para el entorno natural. El nuevo diseño opta por módulos independientes que vuelan en formación, en vez de una estructura única de gran tamaño, lo que aporta mayor resistencia y facilita el mantenimiento.

Aunque la meta principal es el despliegue orbital, existen aplicaciones a corto plazo, como la carga inalámbrica de satélites en órbita o el suministro de energía a bases lunares, ya sea desde la órbita o la superficie de la Luna.

El siguiente paso para el equipo de la Universidad de Xidian será conseguir fondos para realizar experimentos en órbita. De lograrlo, la tecnología podría proveer energía limpia y continua de alta eficiencia, con el potencial de transformar el suministro eléctrico a nivel global.