Refletores orbitais podem melhorar captação de energia solar quando não há Sol; entenda

A demanda por energia solar aumenta no planeta todo no período em que o Sol não aparece, ou seja, entre o anoitecer e o amanhecer, quando a maioria das pessoas está em suas casas, usa luz elétrica, etc.

Quem usa esse tipo de energia, portanto, sofre mais, pois, nesse período, naturalmente, não há como captar energia solar. Ao menos, não existia.

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Isso porque pesquisadores escoceses afirmam que, como o barateamento dos lançamentos de objetos para a órbita da Terra, em breve, será viável enviar para lá grandes refletores espaciais para melhorar a captação de energia solar nos períodos nos quais o Sol não aparece.

Dessa forma, ao invés de colocar gigantes painéis fotovoltaicos no céu, tentando retransmitir a energia para nosso planeta, as placas espelhadas a serem usadas apenas seriam usadas para o envio de mais energia solar para a superfície terrestre, de modo a ser colhida por instalações terrestres, relata o New Atlas.

Ideia antiga

• Esses refletores orbitais não são novidade;
• Hermann Oberth propôs algo bem parecido em seu livro “Ways to Spaceflight”, de 1929, onde ele indicou forma potencial de iluminar cidades, protegendo plantações da geada noturna e, talvez, até mesmo mantendo áreas inteiras do extremo Norte livres do gelo e tornando-as mais habitáveis;
• Ele ainda alertou que tais dispositivos poderiam ser usados para concentrar energia solar em áreas menores para propósitos militares:
• “Fábricas de munições podem ser explodidas com ele, tornados e tempestades produzidos, tropas em marcha e suas reservas destruídas, cidades inteiras queimadas e, geralmente, os maiores danos causados.”

Indo além

Ainda, cientistas russos provaram que o conceito seria possível de ser colocado em prática em 1993, quando seu espelho espacial Znamya-2, de 20 metros, refletiu fraco feixe de luz para a Terra, visualizado na noite nos céus de partes da Europa.

A equpe da Universidade de Glasgou responsável pelo novo estudo crê que, agora, é o momento certo para levar os refletores solares mais a sério, uma vez que a SpaceX, de Elon Musk, e outras companhias privadas (como a Blue Origin, de Jeff Bezos) prometem ter condições, em breve, de reduzir o custo por quilograma de lançamentos orbitais o bastante para que os refletores sejam comercialmente viáveis.

Projeto Solspace

O Projeto Solspace, como é chamado, funcionaria da seguinte forma:

• Seriam enviados uma série de satélites refletores para uma órbita alta e sincronizada com o Sol desenvolvidos para rastrear aproximadamente o mesmo caminho terrestre todos os dias;
• Tal caminho seria escolhido para tornar esses refletores visíveis pelo maior número de grandes parques terrestres;
• Cada satélite implantaria refletores hexagonais feitos de Kapton coberto com alumínio, com cada lado medindo 250 metros e área total de 162.380 m²;
• Os refletores seriam dirigidos e direcionados à órbita usando quatro giroscópios de momento de controle alimentados eletricamente em configuração de pirâmide;
• Acelerando e desacelerando os giroscópios, o refletor pode ser girado em qualquer direção.

Confira abaixo um vídeo explicativo sobre o Projeto Solspace:

Com os refletores em altitude orbital de cerca de 900 km (aproximadamente duas vezes mais alto que a ISS), a equipe afirma que cada passagem pelo espelho pode iluminar 10 km² de área na superfície por cerca de 17 minutos, entregando em torno de 34 a 36 MWh de energia extra com qualquer eficiência com que possam operar, gerando energia nos períodos de pico de demanda.

Os refletores do Solspace focariam em conjunto desde que pudesse entregar energia útil e, então, girariam para desviar a energia para o Espaço até passarem pelo próximo grande conjunto solar, esperando atender a grandes conjuntos diariamente e, potencialmente, até se tornando uma consideração no planejamento de novos painéis solares.

Se fosse planejada uma rota para atingir 13 grandes parques solares diariamente, com cinco refletores orbitais, o sistema seria capaz de fornecer 284 MWh de energia solar por dia.

Segundo os pesquisadores de Glasgow, isso não causaria problemas com poluição luminosa. “Mesmo no máximo, estimamos que os níveis de iluminação durariam apenas alguns minutos por refletor e não excederiam o nível de um dia nublado”, estimou Onur Çelik, membro da equipe do Solspace, ao The Conversation.

Isso significa que, a menos que você esteja muito próximo do parque de energia solar, a iluminação pode nem ser perceptível na maior parte do tempo, especialmente ao amanhecer/anoitecer, quando o céu já está bastante claro em comparação com a noite.

Onur Çelik, membro da equipe do Solspace, ao The Conversation

Nessa linha, esses refletores orbitais poderiam oferecer aporte maior de energia durante o anoitecer e o amanhecer para competir ou aumentar a energia fornecida por soluções de armazenamento de energia de curto prazo ao nível da rede, como as baterias de lítio.

Baterias, por exemplo, atualmente, têm custo nivelado de armazenamento (LCoS) em algo de cerca de US$ 314 (R$ 1.527,23 em conversão direta) por MWh de energia armazenada e liberada.

O Solspace almeja custo nivelado de energia (LCoE) próximo de US$ 70 (R$ 340,47) para geração de energia solar por reflexão espacial, com tempo de vida operacional de cerca de 20 anos e custos de lançamento de cerca de US$ 232 (R$ 1.128,40) por quilograma.

Segundo a Georgetown Security Studies Review, os foguetes Falcon 9 da SpaceX tiveram seus preços de lançamentos orbitais reduzidos para cerca de US$ 1.520/kg (R$ 7.392,98).

O Starship, bem maior que os Falcon 9, reduzirá o valor para menos de US$ 1 mil/kg (R$ 4.863,80) tão logo iniciar os serviços de lançamento comercial. ALém disso, Musk previu que, assim que vários veículos reutilizáveis começarem a operar em alta cadência de lançamento, o custo deverá cair em 90% entre dois e três anos.

O estudo dos pesquisadores escoceses foi publicado na Advances in Space Research.