Nello spazio il sole splende sempre e non è ostacolato da nuvole o polvere. Quindi è comprensibile un progetto che voglia sfruttare questa fonte di energia “spaziale”.
Il progetto Neom dell’Arabia Saudita, la nuova città futuristica nell’angolo nord-occidentale del paese, ha investito in Space Solar, una società britannica. Il mese scorso il Segretario alle imprese del Regno Unito ha incontrato il presidente della Commissione spaziale saudita. Insieme a Regno Unito, Stati Uniti, Giappone e Cina hanno mostrato un serio interesse per la generazione di energia solare nello spazio, riporta AT.
L’energia solare fotovoltaica a terra ha fatto passi da gigante negli ultimi anni, con il Medio Oriente che è diventato la patria dei sistemi più economici e più grandi del mondo. Insieme alle turbine eoliche, è emerso come il cavallo di battaglia preferito per la nuova economia energetica a basse emissioni di carbonio, essenziale per evitare il disastroso cambiamento climatico.
Ma anche nelle località migliori, il fattore di capacità solare – il rapporto tra la produzione annua e la massima generazione istantanea – è solo del 20% circa: non sempre il sole splende.
Ci sono soluzioni parziali: usare il solare diurno per caricare le batterie o generare idrogeno per lo stoccaggio, o collegare diversi fusi orari e latitudini con cavi ad alta tensione lunghi migliaia di chilometri. Un consorzio pianifica un tale collegamento tra il Marocco e il Regno Unito. Ma l’idrogeno “verde” è nascente e relativamente costoso, e le batterie hanno una capacità limitata di sopportare un lungo inverno senza sole.
Non tutti i paesi hanno terreni prontamente disponibili. I cavi a lunga distanza potrebbero essere abbastanza convenienti, ma presentano vulnerabilità politiche e di sicurezza.
Quindi il concetto fuori dal mondo è quello di mettere un enorme sistema di specchi e pannelli solari nell’orbita terrestre geosincrona, dove il sole è visibile quasi sempre. L’elettricità generata viene convertita in onde radio ad alta frequenza, che difficilmente vengono assorbite dall’atmosfera, e trasmesse a una stazione di terra che le riconverte in elettricità.
Il vettore può essere reindirizzato facilmente, quindi potrebbe servire diversi ricevitori molto distanziati, passando da uno all’altro al calare della notte o all’aumento della domanda.
Un rapporto finanziato dal governo britannico ha rilevato che l’energia solare spaziale è tecnicamente fattibile e conveniente. La sua potenziale fattibilità è aumentata vertiginosamente grazie a due importanti sviluppi recenti: il drastico calo del costo dei pannelli solari, al punto da essere la fonte terrestre di elettroni più economica, e il calo del costo dei lanci spaziali facilitati da sistemi riutilizzabili come SpaceX.
Nel 2014, il sollevamento di materiale in orbita costava circa 10.000 dollari al chilogrammo e i pannelli fotovoltaici costavano circa 70 centesimi per watt. Ora, SpaceX offre lanci a poco più di mille dollari per chilogrammo e i pannelli fotovoltaici costano circa 20 centesimi per watt.
Entro il 2035, Space Solar spera di avere un sistema operativo su vasta scala di 2 gigawatt. Per fare un confronto, ha le stesse dimensioni dell’impianto di al-Dhafra in costruzione ad Abu Dhabi, destinato a essere il più grande del mondo, e genererebbe quanto un grande reattore nucleare.
Il rapporto del governo suggerisce più cautamente il 2040 come data di inizio e, in base a ipotesi prudenti, stima un costo dell’elettricità di circa 6 centesimi di dollaro per chilowattora. Questo è significativamente inferiore rispetto alle nuove centrali nucleari, all’idrogeno o al gas naturale con cattura del carbonio, gli altri principali contendenti per l’elettricità continua a basse emissioni di carbonio.
Un programma di sviluppo per passare al primo sistema operativo potrebbe costare circa 20 miliardi di dollari e avrebbe probabilmente bisogno di un sostanziale sostegno da parte del governo nelle fasi iniziali. I componenti di base del sistema sono ben compresi.
La principale sfida tecnica sembrerebbe essere quella di padroneggiare l’assemblaggio robotico autonomo e la manutenzione nello spazio. I pannelli dovrebbero essere il più leggeri possibile, ma anche modulari, facili da assemblare, resistenti ai danni causati dai micrometeoriti e altamente efficienti. I razzi di lancio dovrebbero utilizzare combustibili a zero emissioni di carbonio.
Non è certo che lo spazio solare possa essere reso commercialmente redditizio. Ma sembra più facile di altre opzioni energetiche futuristiche come la fusione nucleare. E sembra anche un candidato più pratico per la prima grande industria cosmica rispetto a un’altra idea popolare, l’estrazione di metalli rari dagli asteroidi.
Gli Emirati Arabi Uniti hanno un proprio programma spaziale attivo, tribunali compresi, invieranno un orbiter su Marte e una sonda sulla Luna che dovrebbe atterrare ad aprile. La ricerca e lo sviluppo necessari nei prossimi due decenni per rendere il sistema una realtà avranno molte tecnologie spin-off tecnologici.
Luigi Medici
