di Anna Rita Rossi
Il futuro dell’energia potrebbe essere nello spazio e in un colpo solo potremmo risolvere: la fame crescente di energia e la necessità sempre più pressante di tutelare l’ambiente.
L’idea di enormi centrali solari fluttuanti nello spazio e che generano quantità rilevanti di energia da trasferire sulla Terra non è recente.
Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935), ingegnere e scienziato russo, pioniere dell’astronautica, ne parlava già negli anni Venti. Ma la tecnologia dell’epoca non consentiva di passare dalla teoria alla pratica.
Oggi, a distanza di un secolo, si sta pensando di passare alla fase realizzativa di questo fantascientifico progetto, soprattutto perché ai nostri giorni, trovare modi diversi di generare e consumare energia è diventato un imperativo: siamo incalzati dagli effetti dei cambiamenti climatici e non possiamo più permetterci altri ritardi.
La tecnologia alla base delle energie rinnovabili ha recentemente avuto notevoli sviluppi. Innanzitutto, è migliorata l’efficienza e sono anche diminuiti i costi, ma ci sono ancora molte difficoltà da superare.
Uno dei problemi principali che affligge questo tipo di energia, ad esempio, è la mancanza di una fornitura costante: gli impianti solari e quelli eolici producono energia sì, ma solo in presenza, rispettivamente, di sole e vento. Purtroppo, a noi serve coprire un fabbisogno di elettricità 24 ore su 24, ogni giorno. Quindi, per passare alle fonti rinnovabili, quello che prima di tutto ci occorre è trovare un modo per accumulare energia su larga scala.
Produrre energia solare nello spazio potrebbe essere una valida soluzione, apportatrice di numerosi vantaggi. Un impianto solare nello spazio può orbitare di fronte al Sole per tutto l’arco delle 24 ore e le celle solari, poste al di sopra dell’atmosfera, ricevendo maggiore luce, produrranno più energia.
Passare ai fatti, cioè realizzare tali impianti nello spazio, richiede il superamento di ostacoli di una certa entità. In particolare, si dovrà trovare il modo di comporre, lanciare e distribuire strutture di enormi dimensioni: una sola centrale solare potrebbe occupare una superficie di dieci chilometri quadrati.
Inoltre, i materiali impiegati dovranno essere molto leggeri, per abbassare i costi proibitivi dei lanci di queste enormi stazioni nello spazio.
Per risolvere l’ultima questione, si è ipotizzato di creare centrali solari dal design modulare. I moduli inviati separatamente saranno assemblati da robot in orbita e daranno vita a un solo, grande generatore solare.
Una volta operativi, gli impianti dotati di pannelli solari produrranno elettricità, questa sarà trasmessa via wireless alla Terra, mediante onde radio ad alta frequenza. Sulla Terra, un’antenna chiamata rectenna, convertirà le onde radio in elettricità che sarà successivamente immessa nella rete elettrica.
In ogni caso, i problemi legati al lancio e al trasporto sono ancora lontani dall’essere risolti. Infatti, creare una centrale solare spaziale richiederà molti lanci di space shuttle che produrranno emissioni significative, oltre ad avere costi piuttosto elevati.
Oltre ai problemi legati alla realizzazione del progetto, esistono anche gli inconvenienti che si presenteranno quando le stazioni solari saranno operative:
- i pannelli solari potrebbero essere danneggiati da detriti spaziali;
- i pannelli nello spazio non godranno della protezione dell’atmosfera terrestre ed essendo esposti a una radiazione solare molto più intensa e costante, si deterioreranno più rapidamente di quelli collocati sulla Terra, riducendo la loro produttività;
- trasmettere energia su grandi distanze e attraverso il wireless non sarà semplice; inoltre, tenendo conto della tecnologia attuale, solo una piccola parte dell’energia solare raccolta arriverà fino alla Terra.
Per quanto riguarda i materiali da utilizzare per costruire queste centrali elettriche del futuro, gli scienziati stanno pensando di impiegare anche risorse “spaziali”, come, ad esempio, materiali trovati sulla Luna.
Ovviamente, siamo solo all’inizio di questa singolare avventura, ma c’è la forte speranza che queste stazioni di energia solare nello spazio diventino realtà nei prossimi decenni. Al momento, si sta lavorando a diversi progetti pilota:
- negli Stati Uniti, lo Space Solar Power Project sta sviluppando celle solari ad alta efficienza e un sistema di conversione e trasmissione ottimizzato per l’impiego nello spazio;
- la Cina, grazie ai progressi in atto nella sua stazione di energia solare spaziale, Bishan, ritiene che avrà un sistema funzionante entro il 2035;
- il Regno Unito ha in ballo un progetto del costo di ben 17 miliardi di sterline, che dovrebbe condurre alla realizzazione di una centrale solare operativa già nel 2040.