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In Breve (TL;DR)
- L’energia solare dallo spazio, o Space Based Solar Power (SBSP), utilizza pannelli fotovoltaici in orbita per catturare l’energia del Sole e trasmetterla wireless sulla Terra tramite laser o microonde, garantendo una produzione continua e indipendente dalle condizioni meteorologiche.
- L’Islanda sarà il primo Paese a sperimentare un progetto SBSP su larga scala entro il 2030, con un sistema che fornirà 30 megawatt di potenza, contribuendo agli obiettivi di zero emissioni.
- Nonostante le sfide tecnologiche ed economiche, come i costi elevati e la trasmissione efficiente dell’energia, si stima che questa tecnologia possa raggiungere costi competitivi e una capacità totale di un gigawatt entro il 2036.
L’energia solare dallo spazio non è più una semplice suggestione, con l’Islanda pronta a diventare il primo Paese del mondo che punta su un sistema SBPS.
Il progetto prevede il lancio di pannelli fotovoltaici spaziali che, entro il 2030, saranno in grado di inviare sulla Terra circa 30 megawatt di potenza.
I sistemi SBPS puntano proprio su pannelli fotovoltaici in orbita, capaci di catturare l’energia solare con continuità. Satelliti che dovranno poi tradurre l’energia catturata in microonde o raggi laser e inviarla wireless verso antenne posizionate sulla superficie terrestre.
Cos’è e come funziona l’energia solare dallo spazio
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L’acronimo inglese SBSP sta per Space Based Solar Power e viene generalmente utilizzato per parlare di energia solare proveniente dallo spazio.
La SBSP è figlia di un approccio teorico rivoluzionario e, almeno a livello teorico, sembra in grado di rispondere al nostro fabbisogno di energia rinnovabile, attingendo a una fonte continua e potenzialmente illimitata.
L’idea alla base dei sistemi SBPS prevede che la raccolta di energia solare avvenga non più sul pianeta Terra, ma direttamente nello spazio, attraverso l’uso di pannelli fotovoltaici speciali.
Tra le posizioni papabili dei satelliti SBPS è già possibile citare l’orbita GEO, distante circa 36.000 chilometri sopra l’equatore e una fascia della cosiddetta MEO: l’orbita terrestre media che comprende al suo interno diverse orbite comprese tra i 2.000 e i 36.000 chilometri di quota.
Per raccogliere l’energia solare dallo spazio, servono dei pannelli satellitari, in grado di comunicare wireless con antenne terrestri.
I pannelli fotovoltaici del sistema SBPS hanno il compito di raccogliere l’energia del sole in maniera diretta e costante. Energia che poi verrebbe trasmessa sotto forma di laser o di microonde verso antenne riceventi, posizionate sulla superficie terrestre.
Alle antenne il compito di convertire nuovamente l’input ricevuto in energia, che potrebbe poi venire immessa direttamente nella rete elettrica.
Rispetto ai pannelli fotovoltaici tradizionali, quelli spaziali sarebbero in grado di raccogliere energia solare in qualsiasi momento del giorno e della notte terrestre, a prescindere ovviamente dalle condizioni meteorologiche del nostro pianeta.
Le possibili ripercussioni in termini di energia accumulata sono ancora tutte da calcolare, ma uno studio della NASA ha dimostrato che un singolo chilometro quadrato di pannelli SBPS lungo l’orbita GEO sarebbe in grado di fornire grossomodo la stessa potenza in megawatt erogata oggi da una grande centrale elettrica.
Quando inizieremo ad accumulare energia solare dallo spazio
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Il primo esperimento mondiale della storia della Space Based Solar Power è datato 2015 e vide il Naval Research Lab americano impegnato nella trasmissione wireless di circa 1,8 kW di potenza.
L’esperimento sfruttava la tecnologia di trasmissione a microonde e rese possibile il trasferimento tra due isole delle Hawaii, posizionate a circa 1,5 chilometri di distanza.
Il primo lancio di pannelli fotovoltaici nello spazio, più precisamente nell’orbita terrestre, è invece datato 2020 ed è stato reso possibile da un team di ricercatori del California Institute of Technology.
Negli anni successivi le principali agenzie spaziali internazionali hanno continuato a sperimentare la SBSP, lavorando sia sull’aumento di potenza che sulla distanza di trasferimento e utilizzando tanto la trasmissione laser quanto quella a microonde.
Dopo anni di sperimentazioni internazionali, l’Islanda ha messo a terra un progetto di rifornimento con energia solare proveniente dallo spazio.
Oggi i tempi sembrano finalmente maturi per la messa a terra di un primo progetto su scala nazionale: l’Islanda potrebbe infatti essere la prima nazione della Storia a venire rifornita con energia solare proveniente dallo spazio.
Il progetto è stato presentato da Reykjavik Energy, Transition Labs e Space Solar e punta a mettere in orbita un sistema SBPS operativo 24 ore su 24, in grado di fornire almeno 30 megawatt di potenza.
Con questo progetto ambizioso l’Islanda potrebbe fare un passo netto verso il raggiungimento degli obiettivi zero emissioni, ma non solo. Potrebbe dare ufficialmente il La a un vero e proprio cambio di paradigma internazionale.
Anche se, a onor del vero, altri Paesi del mondo sono già al lavoro per la messa a terra di progetti legati all’energia solare dallo spazio: si pensi in tal senso alle stazioni di ricezione che stanno venendo sviluppate in Canada e in Giappone.
Quali sono i pro e i contro dell’energia solare dallo spazio
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Se dal punto di vista teorico l’energia solare dallo spazio rappresenta una vera e propria rivoluzione dell’energia rinnovabile, la messa a terra del progetto presenta un interessante mix di sfide e opportunità.
Le principali difficoltà legate al progetto SBSP sono di natura tecnologica ed economica. Da una parte i grandi investimenti legati alla progettazione, la realizzazione e il lancio dei pannelli fotovoltaici satellitari.
Dall’altra la necessità di sviluppare nuove soluzioni in grado di trasmettere megawatt su megawatt di potenza energetica senza fili e senza dispersioni eccessive, dallo spazio alla Terra.
La raccolta di energia solare dallo spazio lancia sfide tecnologiche ed economiche, ma potrebbe rivoluzionare il mondo delle rinnovabili.
Allo stesso tempo, una volta superati gli ostacoli iniziali, la raccolta di energia solare dallo spazio potrebbe rapidamente raggiungere costi competitivi, soprattutto se comparati a quelli delle altre fonti rinnovabili.
In tal senso una previsione di Jaxa, l’agenzia spaziale giapponese, stima che l’elettricità SBPS potrebbe venire immessa sul mercato a partire dal 2030, con un costo di circa 0,21 dollari per KWh.
Restando in tema di previsioni future, è infine utile fornire qualche numero che aiuti a capire la possibile dimensione della Space Based Solar Power.
In questo senso diverse fonti internazionali concordano nel ritenere plausibile lo sviluppo di sistemi per una capacità totale di almeno un gigawatt entro il 2036.
Per saperne di più: Energia elettrica, le nuove tecnologie all'insegna della sostenibilità e del risparmio energetico
