AvanTIEnergia solare dallo spazio da trasmettere sulla Terra senza fili

L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) a novembre presenterà al Consiglio degli Stati membri il suo programma Solaris con il quale stabilirà le basi preparatorie di una costellazione di enormi satelliti che raccoglieranno l’energia solare nello spazio per inviarla wireless sulla Terra. Il sistema è stato chiamato “Space-Based Solar Power” (SBSP) e l’ESA punta ad avere pronto il programma Solaris, che potrebbe fornire all’Europa dal 10 al 20% del suo fabbisogno energetico, entro il 2025.

L’idea, in sostanza, è quella di lanciare nello spazio una gran quantità di satelliti per creare un enorme parco fotovoltaico. Da lassù, dei convertitori di frequenza possono trasformare l’energia elettrica in microonde da spedire verso la Terra in direzione di centrali che possono riconvertirle in corrente da immettere in rete. Gli impianti spaziali dovranno essere in orbita geostazionaria, cioè a circa 36.000 km di distanza dal nostro Pianeta, per orbitare senza mai sparire dietro l’orizzonte e puntare costantemente la centrale alla quale trasferiscono energia.

A metà agosto l’ESA ha divulgato il risultato di due studi costi-benefici sullo SBSP commissionati ad altrettante società: l’inglese Frazer-Nash Consultancy e la tedesca Roland Berger. Frazer and Nash ha preso in esame Cassiopeia, una struttura elicoidale dal diametro di 2 km con 61.000 strati di pannelli che convertono in elettricità la luce raccolta da due specchi giganti. Il tutto, dal peso di 2.000 tonnellate, dovrebbe produrre 800 TWh all’anno. Tale progetto dovrà essere assemblato direttamente in orbita da robot progettati a questo scopo e serviranno centinaia di lanci per portare tutto nello spazio. Bisognerà costruire nuovi spazioporti e investire molto per le infrastrutture, oltre che in ricerca e sviluppo, per un costo totale stimato di 418 miliardi di euro per 54 satelliti entro il 2070, a fronte di benefici derivanti di 601 miliardi di euro.

Roland Berger ha invece analizzato il progetto SPS-Alpha del fisico della Nasa John C. Mankins. Si tratta di una struttura riflettente, composta da specchi, che convoglia la luce verso un sistema di conversione che la trasforma in radiofrequenze da trasmettere alle stazioni di ricezione al suolo attraverso delle antenne. Il tutto dovrebbe occupare una superficie di circa 15 km quadrati, con un diametro attorno ai 4 km. Anche per questa stazione servirà mettere a punto un modello di assemblaggio in orbita con robot autonomi, e una capacità e frequenza di lancio molto superiori a quelli attuali. Ogni satellite SPS-Alpha avrebbe una capacità di 2 GW e produrrebbe circa 15,7 TWh all’anno, mentre per i costi viene stimato un range che va dagli 8 ai 33 miliardi solo per la prima stazione, dai 7,5 ai 31 per 30 anni di funzionamento, e 2,3-2,5 per lo sviluppo.

Le relazioni evidenziano che per entrambi i progetti ci sono ancora molti sforzi di ricerca tecnologica da affrontare, come studiare le componenti delle strutture da inviare nello spazio e la conversione e la trasmissione di energia, costruire grandi stazioni a terra per la ricezione e immissione in rete e, soprattutto, progettare robot spaziali in grado di assemblare i pezzi della stazione solare. Di contro, avendo una fonte di energia solare continua nello spazio, il sistema SPSB non correrebbe il rischio di intermittenza che corrono le fonti di energia rinnovabili, non sarebbe suscettibile alle condizioni meteorologiche e darebbe stabilità alla rete energetica riducendo le emissioni di carbonio che sono prodotte da gas e petrolio.