China completa pruebas en tierra para central solar espacial
22 de junio de 2022
Científicos chinos han concluido la primera verificación terrestre de instalación para generar electricidad con energía obtenida desde una futura estación solar espacial, denominada Zhuri.
La estación de energía solar espacial (SSPS), una tecnología de punto de acceso, es un sistema de generación de energía basado en el espacio que se utiliza para recolectar energía solar antes de convertirla en electricidad y luego en microondas. La luz del sol es más brillante fuera de la atmósfera y brilla casi todo el día.
Luego, la energía en microondas debe ser transmitida y recolectada por la antena receptora en el espacio o en la superficie de la Tierra, que convierte las microondas nuevamente en electricidad.
Las tecnologías clave verificadas incluyen concentración de luz de alta eficiencia y conversión fotoeléctrica, conversión de microondas, emisión de microondas de 55 metros y optimización de forma de onda, medición y control de apuntamiento de haz de microondas, recepción y rectificación de microondas y diseño de estructura mecánica inteligente.
En el campus sur de la universidad con sede en Xi'an se encuentra una estructura de acero de 75 metros de altura. Es la instalación de verificación terrestre de Zhuri.
Minimizar la pérdida de energía durante los cambios
El equipo dirigido por Duan Baoyan, de la Universidad de Xidian, tiene la tarea de simular la generación y transmisión de energía en tierra. El principal desafío tecnológico es minimizar la pérdida de energía durante los cambios de energía de diferentes formas.
En primer lugar, los investigadores trabajaron para ajustar los ángulos de la enorme lente colectora a la luz de la altitud solar. En el centro de la lente hay conjuntos de células solares vinculados a antenas transmisoras. Probaron esas antenas que entregan microondas de forma remota a las receptoras. La verificación pasó con éxito los exámenes el 5 de junio, unos tres años antes de lo esperado.
Experimento espacial
Ingenieros de la Academia de Tecnología Espacial de China, proyectan realizar un experimento espacial de transferencia de alto voltaje y transmisión de energía inalámbrica en órbita terrestre baja en 2028.
El satélite será capaz de generar 10 kilovatios y llevará una cuarta parte de un conjunto de células solares, una antena de transmisión de microondas, una carga útil de transmisión láser de baja potencia y un conjunto de transmisión de unos pocos metros, para probar la transmisión de energía a través de distancias de 400 kilómetros de la órbita.
Para 2030, planean expandir la matriz solar para generar más de 100 kilovatios y probar la transmisión láser de potencia media a distancias de 36.000 kilómetros.
Planta solar espacial: objetivo para 2050
Para 2035, se espera que la antena transmisora de microondas se amplíe a unos 100 metros más la generación de energía de 10 megavatios. El objetivo para 2050 es construir una planta solar operada comercialmente que genere electricidad de dos gigavatios con una antena de alrededor de un kilómetro y un complejo conjunto de células solares para ensamblar en el espacio.
"La transmisión del espacio a la Tierra es nuestro objetivo final y exige un trabajo de varios años", dijo Duan, citado por Xinhua. "Pero podemos cumplir con algunos objetivos a corto plazo".
Duan dijo que la energía solar en el espacio puede usarse primero para cargar satélites medianos y pequeños. "Ahora, deben lanzarse con enormes cargas útiles de paneles solares y los paneles no pueden recolectar energía en regiones sombreadas cuando orbitan detrás de la Tierra". En un futuro cercano, se espera que esos satélites estén equipados con antenas receptoras plegables mientras se deshacen de esos paneles solares, según Duan.
FEW (Europa Press, Xinhua)