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05/09/2014

Produção de eletricidade a partir de coletores espaciais é grande desafio

Tetra Pak
eCycle

Imagine gigantescos painéis coletores de energia solar pairando no espaço. E, mesmo que eles existam, você não conseguirá vê-los, pois estarão a 36 mil quilômetros acima da Terra. Esse é o projeto super ousado que os japoneses estão empenhados em tirar do papel. A Jaxa (Agência de Exploração Aerospacial do Japão) é líder mundial na pesquisa em sistemas de energia solar espacial. Ela tem um projeto de, a partir de 2030, colocar em órbita uma estação de captação com potência de 1 gigawatt. É ambicioso e ousado, pois muitos obstáculos precisarão ser vencidos.

Existem dois tipos de placas solares: uma apenas armazena a energia captada e a outra transforma-a em eletricidade (são chamadas fotovoltaicas). No caso do satélite, é necessário que a energia solar seja transformada e transportada à Terra. Bom, isso tem sido uma das maiores dificuldades encontradas pelos pesquisadores. A placa solar fotovoltaica espacial deveria transformar a energia solar em elétrica, que seria convertida em micro-ondas. Estas, que viajariam até uma base transmissão na Terra, seriam novamente transformadas em energia elétrica e armazenadas para o uso da população.

Ok, essa tecnologia já existe e foi testada no Havaí. Em 2008, uma antena retificadora, no alto de uma montanha, recebeu um feixe de microondas enviado de outra ilha havaiana a 150 km de distância. Esse projeto teste foi muito modesto em seus resultados: apenas 1 microwatt foi recebido. O problema é que a energia é perdida na fase do transporte por causa da atmosfera densa na qual viajam as micro-ondas. E, no caso da placa solar espacial, a atmosfera em que as microondas passariam seria muito mais densa.

O transporte de energia é uma grande dificuldade a ser vencida, mas outras também deverão aparecer. Para o satélite ser capaz de produzir 1 gigawatt, ele deve ter cerca de 2 km² e pesar 10 mil toneladas, ser controlado via satélite e o mais difícil: ser transportado até o espaço.

E por que tanta insistência?

Esse projeto está parecendo impossível de ser realizado, então por que insistir nele? Por vários motivos relevantes: a energia solar é limpa, ou seja, não há interferência negativa no meio ambiente para a produção de energia elétrica; ele traz segurança energética, já que a energia solar não depende de fontes minerais a serem exploradas para a obtenção de energia (como ocorre com fontes convencionais).

E por que no espaço e não a captação dessa energia em solo? A energia solar é oito vezes mais intensa no espaço do que na superfície da Terra, é preciso muito espaço físico para a instalação de uma base terrestre, sofreria menos com a variação sazonal, poderia produzir energia 24h por dia, já que não há o intervalo do período noturno em que a radiação é menor e interferências meteorológicas também seriam eliminadas. O Japão, em específico, está condicionado a uma busca exaustiva e sistemática de energias alternativas após o acidente nuclear de Fukushima Daiichi. O país carece de combustíveis fósseis e terrenos vazios adequados para instalações de energia renováveis.

A Jaxa pretende colocar em órbita o primeiro satélite espacial de energia solar em 2018, apenas para testes. Eles esperam aperfeiçoar a transmissão das micro-ondas e também verificar se a mesma não afetará a infra-estrutura de satélites de comunicação existentes. E a companhia deverá enfrentar outras dificuldades relacionadas ao alto custo da construção e transporte das estruturas, sem contar o custo da própria energia gerada.