08/09/14

Nel futuro l’energia solare la prenderemo nello spazio

Nei prossimi 20 anni saranno costruite centrali solari spaziali. Obiettivo: prelevare l’energia solare in orbita e inviarla sulla Terra tramite laser o microonde. È l’ambizioso progetto dell’agenzia spaziale giapponese e di una società europea, il cui unico ostacolo sembra essere quello del prezzo: da 1 a 120 miliardi di euro.
L’idea non è nuova, risale niente meno agli anni Settanta, quando la crisi petrolifera spinse la Nasa a investire 50 milioni di dollari per studiare un progetto fattibile, ma solo ora la tecnologia può permettersi di realizzare canali di trasmissione funzionali e pannelli solari sempre più efficienti.
Nello spazio, l’energia solare è molto più abbondante che sulla Terra, visto che non è filtrata dall’atmosfera e dalle nuvole, e quindi diventa appetibile per molti motivi, tanto più che i limiti tecnologici degli anni Settanta sono stati superati.
Il concetto è semplice ed è già sperimentato: una centrale in orbita geostazionaria, cioè in sintonia con la rotazione terrestre, a 36 mila km sull’equatore, con 4 mila m2 di pannelli, che prende energia dal Sole per inviarla sulla Terra sottoforma di microonde. Funziona a tutte le latitudini. Per una centrale da 1 gigawatt occorrono però 10 mila tonnellate di materiale: 8 mila per antenne e pannelli e 2 mila per specchi e strutture. L’energia può essere inviata alla Terra anche attraverso le nuvole e il fascio di microonde può essere attraversato in sicurezza poiché ha una bassa concentrazione. Lo svantaggio, costo esorbitante a parte, è che il sistema necessita di un’antenna grossissima per funzionare.
Per ovviare al problema delle microonde si stanno invece valutando i pro e i contro di due soluzioni: le onde rado e il laser. La soluzione del laser sembra la più promettente, perché con la lunghezza d’onda più piccola (1,5 micrometri), non necessita di antenne smisurate. Così la stazione solare spaziale in progettazione convertirà l’energia del Sole, catturata dai pannelli orbitanti, in un fascio laser a infrarossi.
Il laser offre il vantaggio che può essere testato in laboratorio a un costo relativamente basso e senza rischi. In più, i pannelli terrestri andrebbero adattati alla ricezione di un’unica lunghezza d’onda. In questo modo si limita la dispersione aumentando l’efficienza dei pannelli. La tecnologia è già pronta: l’università britannica Sweeney, partner della società spaziale europea Eads Astrium (che si sta occupando del progetto) hanno messo a punto proprio nel 2009 il telescopio spaziale Herschel: con uno specchio di 3,5 m di diametro è in grado di focalizzare il laser e mandarlo sulla Terra.
Con la tecnologia laser, per una centrale da 20 kW occorre una massa di 10 tonnellate, ma per contro, il laser non può attraversare le nuvole, quindi l’energia dovrebbe essere inviata verso latitudini terrestri dove il cielo è sempre limpido.

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