Unos reflectores situados en órbita alrededor de la Tierra que reflejen la luz solar hacia los futuros parques solares al amanecer y al anochecer podrían ayudar a acelerar la transición a la energía neta cero.

Ingenieros espaciales de la Universidad de Glasgow han publicado un nuevo estudio que muestra cómo unos reflectores en órbita de un kilómetro de ancho podrían aumentar la producción de los futuros parques solares a gran escala al reflejar hacia ellos luz solar adicional incluso después de que se haya puesto el sol.

En un artículo publicado como en la revista Acta Astronautica, los investigadores describen cómo utilizaron sofisticadas simulaciones por ordenador para ayudar a determinar el método más eficaz de utilizar reflectores solares en órbita para generar energía adicional.

Sus modelos demostraron que la puesta en órbita de 20 reflectores delgados como telarañas a 1.000 kilómetros de la superficie de la Tierra podría reflejar la luz solar en las granjas solares durante una media de dos horas diarias más. La luz solar adicional podría aumentar la producción de las futuras granjas solares del mundo, sobre todo después de la puesta de sol, cuando la demanda de electricidad es alta. La producción podría aumentarse añadiendo más reflectores o aumentando su tamaño.

Órbitas y distribución de los reflectores solares en órbita con 10 reflectores y 15 grados de ángulo de fase entre ellos. Cada punto gris representa un reflector y los círculos magenta representan las órbitas | foto Onur Çelik et al.

Los reflectores mantendrían una órbita cercana a la línea del terminador de la Tierra -el límite donde la luz del día a un lado del planeta se convierte en noche al otro- en una disposición conocida como constelación de Walker.

Las constelaciones Walker se utilizan ampliamente en tecnologías como los sistemas de comunicación por satélite, en los que grupos de satélites espaciados por igual forman anillos alrededor del planeta para garantizar una comunicación constante con la superficie terrestre.

El equipo desarrolló un algoritmo para determinar la disposición de los reflectores en la constelación y su ángulo para captar los rayos del sol de la forma más eficaz, maximizando la luz solar adicional reflejada a los parques de energía solar alrededor de la Tierra a primera hora de la mañana y a última hora de la tarde.

Los investigadores sugieren que los 20 reflectores podrían generar 728 megavatios-hora (MWh) adicionales de electricidad al día, el equivalente a añadir a la Tierra un parque solar adicional a gran escala sin el coste de construcción asociado.

Foto University of Glasgow/SOLSPACE

Onur Çelik, de la Escuela de Ingeniería James Watt de la Universidad de Glasgow, es el autor del artículo. Según sus palabras: La energía solar tiene el potencial de ser uno de los principales aceleradores en nuestra carrera por alcanzar la energía neta cero, ayudándonos a mitigar los efectos globales del cambio climático al reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

El precio de los paneles solares ha bajado rápidamente en los últimos años, lo que ha acelerado su adopción y ha allanado el camino para la creación de parques solares a gran escala en todo el mundo.

Una de las principales limitaciones de la energía solar es que sólo puede generarse durante el día. Colocar reflectores solares en órbita alrededor de la Tierra ayudaría a maximizar la eficacia de los parques solares en los próximos años. Colocar estratégicamente los nuevos huertos solares en lugares que reciban la mayor cantidad de luz solar adicional de los reflectores podría hacerlos aún más eficaces.

El profesor Colin McInnes es el investigador principal de SOLSPACE y coautor del artículo. Según sus palabras: La idea de los reflectores solares en órbita no es nueva; de hecho, es anterior incluso a la era espacial, ya que la idea de iluminar las ciudades con luz procedente del espacio se barajó por primera vez a finales de la década de 1920.

Sin embargo, los reflectores espaciales sólo se han utilizado una vez a principios de los años 90, cuando se lanzó un reflector de aluminio de 20 metros desde la estación espacial rusa Mir para reflejar la luz solar de vuelta a la Tierra.

El proyecto SOLSPACE trabaja en la concepción, el desarrollo y la demostración de una tecnología de reflectores orbitales que podría funcionar a una escala mucho más ambiciosa para suministrar servicios globales de energía limpia.

Hacer frente a los retos del cambio climático requiere grandes ideas. Aunque ésta es sin duda una gran idea, se basa en tecnologías que ya se conocen bien y modelos informáticos como el nuestro muestran cómo podrían ampliarse. Además, el abaratamiento del lanzamiento de cargas útiles al espacio abre posibilidades totalmente nuevas para el futuro.

Fuentes

University of Glasgow | Onur Çelik, Colin R. McInnes, A constellation design for orbiting solar reflectors to enhance terrestrial solar energy. Acta Astronautica vol.217, April 2024, Pages 145-161, doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.01.031

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