Solar panels in orbit: will they solve Europe’s energy crisis?

La crescente urgenza di raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione, unita alle complesse dinamiche geopolitiche, spinge l’Europa a esplorare soluzioni energetiche innovative. Una di queste, con un potenziale trasformativo, è rappresentata dai sistemi di pannelli solari orbitanti. Secondo uno studio del King’s College di Londra, questa tecnologia potrebbe ridurre dell’80% la necessità di impianti da fonti rinnovabili sul suolo europeo, abbattendo al contempo i costi di produzione, stoccaggio e distribuzione dell’energia.
La ricerca si basa su un sistema di generazione di energia solare spaziale proposto dalla NASA, denominato Representative design one (Rd1). Questo progetto, la cui fattibilità è prevista non prima del 2050, prevede una costellazione di eliostati, specchi orbitali che riflettono la luce solare su un collettore centrale. Qui, l’energia viene convertita in elettricità e successivamente trasmessa a terra tramite microonde, per poi essere ritrasformata in elettricità e immessa nella rete.

I Vantaggi del Solare Spaziale

Il solare spaziale offre vantaggi significativi rispetto alle fonti rinnovabili terrestri. Innanzitutto, garantisce una produzione di energia costante per il 99,7% dell’anno, indipendentemente dal ciclo notte-giorno, dalle stagioni o dalle condizioni meteorologiche. In secondo luogo, permette di spostare gli ingombranti pannelli solari nello spazio, riducendo l’impatto ambientale sul suolo. La stazione di ricezione a terra, infatti, occuperebbe solo poche decine di chilometri quadrati per soddisfare l’intero fabbisogno energetico del continente.

I ricercatori del King’s College hanno simulato la distribuzione di energia in 33 nazioni europee, dimostrando che il solare spaziale potrebbe rimpiazzare l’80% degli impianti di produzione di energie rinnovabili necessari per raggiungere il net-zero europeo entro il 2050. Inoltre, si stima una riduzione del 15% dei costi dell’intera rete, con un risparmio di oltre 35 miliardi di euro l’anno.

La Corsa allo Spazio e le Nuove Celle Solari

La nuova corsa allo spazio, caratterizzata da competizioni tra potenze, investimenti ingenti e interessi geopolitici, richiede una quantità crescente di energia. In questo contesto, le celle solari giocano un ruolo cruciale, consentendo a satelliti e altri asset di alimentarsi con l’energia solare. Agenzie spaziali come ESA, NASA, JAXA e la cinese SPIC stanno investendo nello sviluppo di tecnologie avanzate per il solare spaziale.

La JAXA, per esempio, ha in programma di mettere in orbita entro il 2024 un prototipo di satellite equipaggiato con pannelli fotovoltaici e un’antenna parabolica, con l’obiettivo di sperimentare la trasmissione di energia attraverso le microonde. La SPIC, invece, sta sviluppando un progetto per inviare in orbita un satellite fotovoltaico da 1 GW entro il 2035. Anche l’India, con la missione Aditya-L1, sta contribuendo alla ricerca globale sul Sole.

Sfide e Opportunità del Solare Spaziale

Nonostante il suo potenziale, il solare spaziale deve superare diverse sfide. Tra queste, la congestione dell’orbita, le problematiche tecniche relative alla trasmissione delle microonde e le condizioni severe dello spazio esterno, che accelerano il degrado dei pannelli solari. Inoltre, è necessario valutare attentamente l’impatto ambientale dei lanci e la sicurezza della trasmissione di energia tramite microonde.

Tuttavia, le opportunità offerte dal solare spaziale sono enormi. Questa tecnologia potrebbe fornire una fonte di energia pulita e rinnovabile a livello globale, contribuendo a mitigare il riscaldamento globale e a garantire l’indipendenza energetica. L’Europa, in particolare, potrebbe assumere un ruolo guida nello sviluppo delle energie rinnovabili spaziali, raggiungendo gli obiettivi ambientali del Green Deal europeo ed evitando la necessità di coprire il continente con vasti impianti solari ed eolici.

Verso un Futuro Energetico Sostenibile: Il Ruolo Chiave dell’Innovazione Spaziale

L’energia solare spaziale rappresenta una frontiera promettente per il futuro energetico del nostro pianeta. Ma come possiamo, noi cittadini, comprendere meglio il suo significato e il suo impatto potenziale?
Una nozione base di space economy che si applica qui è il concetto di esternalità. In economia, un’esternalità si verifica quando un’attività economica impone un costo o un beneficio a terzi che non sono direttamente coinvolti nella transazione. Nel caso del solare spaziale, i benefici (energia pulita, riduzione della dipendenza dai combustibili fossili) si estendono a tutta la società, mentre i costi (investimenti iniziali, rischi tecnologici) sono sostenuti principalmente da governi e aziende.
Una nozione più avanzata è quella di convergenza tecnologica. Il solare spaziale non è solo una questione di energia, ma anche di telecomunicazioni, materiali avanzati, robotica e intelligenza artificiale. La sua realizzazione richiede la convergenza di queste tecnologie, creando nuove opportunità di innovazione e crescita economica in diversi settori.

Riflettiamo: il solare spaziale è un esempio di come l’esplorazione dello spazio possa contribuire a risolvere problemi terrestri. Ma è anche un promemoria del fatto che le soluzioni tecnologiche non sono mai neutrali. Dobbiamo considerare attentamente i loro impatti sociali, ambientali ed economici, e assicurarci che siano utilizzate per il bene comune.