Um passo importante rumo ao futuro da energia limpa

Japão lança satélite para captar energia do sol

Ilustração de satélite capaz de captar energia solar no espaço. (Imagem: Reprodução/Universe Today)

Numa época em que todos os países (praticamente) se preocupam em substituir energias poluentes ou impactantes do meio ambiente por energias renováveis e não-poluentes, iniciativas gigantes vêm sendo adotadas. Grandes parques eólicos estão sendo implantados com impactos já detectados; enormes fazendas de captação de energia solar são instaladas sobre o mar, aparentemente sem impactos indesejáveis, mas nenhuma dessas fórmulas é comparável ao satélite japonês que captará energia solar e lançará sobre extensas áreas habitadas do planeta. Vamos conhecer um pouco desse projeto que pode ser uma importante saída para o planeta Terra.

O Japão está trabalhando em um projeto ambicioso para transmitir energia solar do espaço para a Terra, conhecido como Space Solar Power Systems (SSPS). O objetivo é coletar energia solar diretamente no espaço, onde a luz do sol é mais intensa e constante, e enviá-la para a Terra, na forma de micro-ondas ou lasers, que seriam convertidos em eletricidade.

Os principais pontos do projeto são: 1. Coleta no Espaço – Satélites equipados com painéis solares gigantes orbitariam a Terra, captando energia solar sem a interferência da atmosfera ou da noite. 2. Transmissão sem Fio: A energia seria convertida em micro-ondas ou feixes de laser e transmitida para estações receptoras na Terra. 3. Conversão em Eletricidade: As estações terrestres transformariam as micro-ondas ou luz laser em eletricidade para distribuição na rede.

São vários os avanços recentes nesse projeto. Em 2023, cientistas japoneses conseguiram transmitir energia solar via micro-ondas a uma distância de 55 metros, em um teste em terra. A Agência Espacial Japonesa (JAXA) e empresas como Mitsubishi estão envolvidas no desenvolvimento dessa tecnologia, com a meta de ter um sistema funcional até 2030-2040, com uma primeira demonstração em órbita ainda nesta década.

Porém, será necessário superar alguns desafios: A Eficiência, já que a transmissão de energia a longas distâncias ainda perde muita energia. O Custo, porque lançar e manter infraestrutura no espaço é extremamente caro. E a Segurança, pois é preciso garantir que os feixes de energia não causem danos a aviões ou pessoas.

Se bem-sucedido, o projeto poderá fornecer uma fonte de energia limpa e quase inesgotável, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis. O Japão é um dos líderes mundiais nessa tecnologia, junto com EUA e China.

NASA está trabalhando nesse tema

Segundo o blog Olhar Digital, a Nasa realizou um estudo, constatando que a energia solar espacial poderia se tornar a fonte com menor custo e emissão de CO2, ao longo das próximas décadas. No ano passado, saiu a notícia, em matéria do jornalista Pedro Spadoni.

Um estudo do Escritório Interno de Tecnologia, Política e Estratégia da NASA apontava que a captação de energia solar no espaço poderia ser a fonte energética mais eficiente, em termos de carbono e menor custo para a humanidade, até 2050. Mas existem vários obstáculos, a serem superados para se chegar a esse patamar.

Essa análise identifica a eletricidade gerada por satélites de energia como potencialmente cara e com altas emissões de carbono, especialmente devido aos lançamentos espaciais, necessários para colocar os sistemas em órbita.

Dois sistemas foram analisados – o SPS-Alpha Mark-III revelou-se mais promissor do que o Tethered-SPS. Porém, ainda produz eletricidade mais cara que as tecnologias existentes, com impacto ambiental comparável ao da energia solar terrestre. O relatório também aponta para a necessidade de avanços tecnológicos significativos (redução dos custos de lançamento e desenvolvimento de infraestruturas para manutenção espacial, por exemplo) para tornar a energia solar espacial uma alternativa viável e competitiva até 2050.

O estudo da NASA analisou dois sistemas: SPS-Alpha Mark-III (modular sugerido pelo inventor John Mankins) e Tethered-SPS (com design mais tradicional, sugerido por um grupo de pesquisadores japoneses). Ao final, o SPS-Alpha Mark-III superou o sistema mais convencional, na maior parte das análises.

Entretanto, ambos os sistemas, dada a sua maturidade técnica atual, produzem eletricidade mais cara que qualquer tecnologia existente. E, mesmo o SPS-Alpha Mark-III, mais amigo do clima, tem impacto semelhante ao da energia solar, sendo superado por hidrelétricas e fissão nuclear.

Os custos mais elevados incluem o lançamento do satélite em órbita e sua manutenção no espaço, conhecidos como montagem e manutenção no espaço (ISAM). Mesmo com custos de lançamento reduzidos, o número necessário de lançamentos para o sistema menor não permite que ele seja competitivo em custos com alternativas terrestres.

Atualmente, nenhuma infraestrutura ISAM pode suportar um satélite tão grande. Isso significa que ainda não há como consertar partes do sistema que inevitavelmente falharão no espaço.

Desafios e perspectivas

O que mais preocupa os cientistas são as emissões de gases de efeito estufa, principalmente causadas pelos lançamentos necessários para colocar o sistema em órbita. Mas, apesar desses desafios, o relatório apresenta um cenário otimista, no qual a energia solar espacial se tornará a opção de energia mais econômica e com menor emissão de gases de efeito estufa disponível em 2050. No entanto, chegar a esse ponto ainda exige grandes avanços tecnológicos, segundo o estudo.

O propósito da pesquisa era sugerir ações possíveis à liderança da NASA. E, na sua conclusão, recomenda que a agência continue monitorando a tecnologia. A boa notícia: muitas das atividades necessárias para viabilizar a energia solar espacial – redução nos custos de lançamento e sistemas ISAM a aprimorados, por exemplo – já estão em desenvolvimento pela agência espacial dos Estados Unidos.

Japão sai na frente

Dando um passo importante rumo ao futuro da energia limpa, o Japão anunciou, na semana passada, seu projeto. O país vai lançar, ainda este ano, o satélite experimental OHISAMA, que vai, enfim, testar a transmissão de energia solar do espaço para a Terra.

O satélite ficará a cerca de 400 quilômetros de altitude e terá um painel solar com dois metros quadrados. É esse painel que vai captar a luz do sol e transformar em micro-ondas. Depois, essas micro-ondas serão enviadas para a cidade de Suwa. No solo, antenas especiais vão receber o sinal e convertê-lo novamente em eletricidade.

Também nos chega a informação de que Elon Musk quer lançar uma usina solar, do tamanho do Rio de Janeiro, no espaço, para abastecer os EUA. A ver.

Os painéis solares param de gerar energia à noite. A empresa japonesa quer resolver isso enchendo o espaço com espelhos gigantes. O projeto ainda está em fase inicial e a quantidade de energia transmitida será pequena. Mesmo assim, os cientistas envolvidos acreditam que a experiência pode abrir caminhos para um novo tipo de geração elétrica.

A principal vantagem seria a capacidade de captar energia solar continuamente, mesmo à noite ou em dias nublados. Essa iniciativa é considerada um avanço importante na busca por soluções sustentáveis. A tecnologia sem fio para transmissão de energia pode ser uma opção viável no futuro, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e ampliando o uso de fontes renováveis. O experimento com o satélite OHISAMA será um primeiro teste, fundamental para a concretização desse sonho.

Com informações de MSN.

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