Ainda não tínhamos pisado na Lua quando o engenheiro americano Peter Glaser propôs lançar painéis solares no espaço. A ideia era brilhante: painéis fotovoltaicos captariam a energia do Sol sem ser interrompida pelas nuvens e a enviariam de volta à Terra na forma de micro-ondas. Glaser faleceu em 2014, mas sua ideia persiste e estamos mais perto de torná-la realidade.
Parques solares comercialmente viáveis no espaço. É possível produzir painéis solares leves e de baixo custo que possam gerar energia no espaço durante anos, de acordo com uma nova pesquisa das Universidades de Surrey e Swansea, no Reino Unido.
Os pesquisadores chegaram a essa conclusão após analisarem os resultados de um experimento que, embora tivesse sido projetado para durar um ano, opera há sete anos a bordo de um pequeno satélite na órbita terrestre. As descobertas, publicadas pela revista Acta Astronautica, poderão abrir caminho para a criação de parques solares comercialmente viáveis no espaço.
38.000 órbitas de teste. No primeiro estudo desse tipo, os pesquisadores colocaram células fotovoltaicas finas chamadas Thin-Film Solar Cell (TFSC) a bordo do satélite britânico AlSat-1N. O experimento foi lançado ao espaço em órbita solar síncrona em 26 de setembro de 2016 e vem gerando energia desde então. Mais importante ainda, a fina película fotovoltaica resistiu à radiação solar e às duras condições térmicas do vácuo após 38.000 rotações ao redor da Terra.
“Estamos muito satisfeitos que uma missão projetada para durar um ano ainda esteja em operação depois de seis”, disse Craig Underwood, principal autor do estudo, num comunicado de imprensa da Universidade de Surrey. “Estes dados detalhados mostram que os painéis resistiram à radiação e que a sua estrutura de película fina não se deteriorou nas duras condições térmicas e de vácuo do espaço.”
A tecnologia. Por um lado, pesquisadores do Centro de Pesquisa em Energia Solar da Universidade de Swansea desenvolveram um filme fotovoltaico muito fino a partir de telureto de cádmio. Esses tipos de filmes cobrem uma área maior, são mais leves e flexíveis e têm um custo por watt significativamente menor do que as células fotovoltaicas atuais, por isso são capazes de gerar mais energia com um investimento inicial menor.
Quatro protótipos destes filmes foram lançados ao espaço a bordo do satélite AlSat-1N, uma colaboração entre a Agência Espacial Argelina e a Agência Espacial do Reino Unido. Os filmes foram depositados diretamente em vidro ultrafino projetado para resistir ao espaço. Cientistas da Universidade de Surrey foram encarregados de projetar os instrumentos que mediriam o desempenho do painel solar em órbita.
Superando as expectativas. Todas as quatro células demonstraram desempenho sustentado de colheita de luz. Sua potência máxima foi de 16 mW com fluxo solar de 124,2 mW por centímetro quadrado e temperatura de 10 ºC, o que representa uma eficiência de 13%. Essa eficiência caiu posteriormente para 8% devido a uma diminuição no preenchimento das células, que os pesquisadores atribuíram à dispersão dos átomos de ouro dos contatos elétricos traseiros.
O facto mais importante, insistem os investigadores, é que as células demonstraram uma resistência excepcional à radiação ionizante, tornando-as ideais para missões de longa duração no espaço. As células permanecem operacionais sem sinais de delaminação ou deterioração significativa e os dados recolhidos mostram grande robustez mecânica e térmica.
Uma opção de baixo custo. Não só porque estes filmes são mais eficientes que outras tecnologias, mas porque são muito flexíveis e leves, o que facilita o seu transporte para o espaço e reduz o custo do seu lançamento.
“Esta tecnologia de células solares de massa ultrabaixa poderia levar à implantação de grandes estações de energia solar de baixo custo no espaço para trazer energia limpa de volta à Terra, e agora temos a primeira evidência de que a tecnologia funciona de forma confiável em órbita”, disse Underwood. disse.
Uma oportunidade para explorar. Embora a produção de energia das células nesta experiência tenha se tornado menos eficiente ao longo do tempo, os investigadores acreditam que as suas descobertas provam que os satélites movidos a energia solar funcionam e podem ser comercialmente viáveis. “Não existe barreira tecnológica com o incentivo de mercado certo”, afirmam os autores do estudo.
A vantagem mais óbvia dos parques solares no espaço é que não existem nuvens: os satélites passam mais tempo expostos à luz solar. Outra vantagem que não podemos ignorar é que os painéis solares terrestres devem ser limpos, o que acarreta custos de manutenção e consumos de água que podem ser enormes dependendo do tamanho da instalação.
À medida que a crescente procura por lançamentos espaciais e a crescente procura por energia se juntam, estes avanços promissores na tecnologia de células solares destinadas ao espaço para espaços como este parecem chegar no momento certo. No entanto, ainda existem problemas a serem resolvidos para tornar realidade a ideia de Peter Glaser.
Imagem | Missão Alsat Nano, Universidade Aberta (novembro de 2016)
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