Il sogno di Tesla diventa realtà: trasferita per la prima volta energia solare dallo spazio alla Terra

Immagina di avere pannelli solari nello spazio, dove non ci sono nuvole e il sole splende sempre. Immagina che questa energia possa essere trasmessa ovunque sul pianeta. La scienza lo sta rendendo possibile!

Rappresentazione artistica di un pannello solare spaziale. (NASA/SAIC) — Así luciría una matriz de paneles solares recolectando energía las 24 h para transmitirla a puntos específicos en la tierra.

L'energia solare è la forma di produzione di energia rinnovabile in più rapida crescita. Nonostante ciò, attualmente rappresenta meno del 4% della produzione globale di elettricità e il 13% dell'energia generata da fonti rinnovabili, seguita da eolico (23%) e idroelettrico (54%). Per evitare di superare la soglia di 1,5ºC concordata nel 2015 a Parigi, dobbiamo garantire che il 100% dell'energia globale provenga da fonti rinnovabili entro il 2029... oggi non supera il 14%.

Ed è per questo motivo che molto probabilmente supereremo definitivamente la soglia di 1,5 ºC nel prossimo decennio. La buona notizia è che la produzione di energia da queste tre fonti (solare, eolica e idroelettrica) è in continua crescita, principalmente a causa di una maggiore consapevolezza ambientale direttamente correlata all'azione climatica. Anche la guerra Russia-Ucraina ha fatto la sua parte, portando diversi paesi a ripensare la propria sicurezza energetica e a ridurre la dipendenza da paesi terzi da cui importano petrolio e gas.

A differenza dei combustibili fossili e di altre fonti energetiche, molte fonti energetiche rinnovabili hanno il limite di non essere in grado di generare costantemente energia 24 ore su 24, 7 giorni su 7, 365 giorni all'anno. Le variazioni della portata dei fiumi e del livello dei bacini influenzano gli impianti idroelettrici, le variazioni dell'intensità dei venti influenzano i parchi eolici. E sappiamo che le notti o le giornate nuvolose limitano la generazione di energia solare.

Un'opportunità per la crisi climatica

Il problema della generazione intermittente di energia solare potrebbe non essere più tale, secondo l'annuncio di un team di ricercatori del California Institute of Technology (Caltech). Dopo decenni di ricerca sulla generazione di energia solare nello spazio, dove i satelliti in orbita possono ricevere luce solare diretta ininterrotta 365 giorni all'anno, affermano di essere riusciti a trasportare l'energia solare dallo spazio alla Terra, segnando la prima speranza di ottenere una fonte virtualmente illimitata di energia rinnovabile.

Nel gennaio di quest'anno è stato lanciato in orbita il primo prototipo dello Space Solar Power Project (SSPP) del Caltech. L'SSPP mira a raccogliere l'energia solare nello spazio e trasmetterla sulla superficie terrestre, e ha dimostrato la sua capacità di trasmettere energia in modalità wireless non solo nello spazio, ma anche verso la Terra per la prima volta.

MAPLE (Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment) è uno dei tre sistemi chiave di questo progetto per trasferire energia dallo spazio a luoghi specifici sulla Terra. MAPLE è stato sviluppato dai ricercatori del Caltech e utilizza una serie di trasmettitori a microonde flessibili e leggeri che, alimentati da chip elettronici personalizzati costruiti utilizzando tecnologie al silicio a basso costo, sono stati progettati per poter essere inviati nello spazio su un razzo e con un basso costo di costruzione. Il team di ricerca afferma che questa svolta apre le porte a una fonte di energia che potrebbe "produrre potenzialmente otto volte più energia dei pannelli solari situati sulla superficie terrestre".

Il sogno di Tesla diventa realtà

La Wardenclyffe Tower, nota anche come Tesla Tower, era un ambizioso progetto in anticipo sui tempi con cui il genio di Nikola Tesla cercò di dimostrare le potenzialità della trasmissione di energia senza fili, utilizzando solo un campo elettromagnetico nell'aria. Sebbene oggi sia possibile trasmettere segnali, dati e informazioni senza cavi, la trasmissione di energia elettrica senza l'utilizzo di cavi è ancora in fase sperimentale.

interno del maple — Foto spaziale dell'interno di MAPLE, con l'array trasmittente a destra e i ricevitori a sinistra.

Proprio nel 2022, un team del Naval Research Laboratory (NRL) degli Stati Uniti ha sviluppato una tecnica che ha permesso loro di trasportare in modalità wireless 1,6 kilowatt su una distanza di un chilometro. La sfida è trasportare più energia su distanze maggiori e il team Caltech sembra essere sulla strada giusta.

"Allo stesso modo in cui Internet ha democratizzato l'accesso alle informazioni, ci aspettiamo che il trasferimento di energia wireless democratizzi l'accesso all'energia. Non sarà necessaria alcuna infrastruttura di trasmissione di energia nel terreno per ricevere questa energia. Ciò significa che possiamo inviare energia a regioni e aree remote, aree devastate dalla guerra o da disastri." Ali Hajimiri, leader del gruppo di ricerca Caltech.

Questo nuovo esperimento è uno dei progressi più promettenti nell'azione per il clima. La transizione verso l'energia rinnovabile, essenziale per il futuro del mondo, è attualmente limitata dalle sfide dello stoccaggio e della trasmissione dell'energia. La possibilità di trasmissione dell'energia solare dallo spazio è un passo avanti verso un mondo alimentato da energia rinnovabile non-stop.