Antena fotovoltaica, ¿primer paso hacia una revolución en la energía solar?

La combinación entre paneles solares y microondas en una antena fotovoltaica podría abrir nuevas perspectivas en el aprovechamiento de la energía del Sol.

Unos ingenieros del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) de la Marina Estadounidense lanzaron recientemente al espacio un dispositivo denominado PRAM (por las siglas en inglés de Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module), a bordo de un vehículo de pruebas orbitales X-37B de la Fuerza Aérea estadounidense, como parte de una investigación exhaustiva sobre el posible uso terrestre de la energía solar captada en el espacio mediante paneles solares.

"Hasta donde sabemos, este experimento es la primera prueba en órbita de hardware diseñado específicamente para satélites de energía solar, que podría desempeñar un papel revolucionario en nuestro futuro energético", subraya Paul Jaffe, investigador principal del módulo PRAM.

El módulo probará la capacidad de obtener energía de su panel solar y enviarla en forma de radiofrecuencias, concretamente en la banda de las microondas.

Es factible usar luz visible en vez de microondas, pero esta opción tiene el inconveniente de que se pierde mucha energía a través de las nubes y la atmósfera. Tal como explica Chris Depuma, del equipo de investigación y desarrollo del PRAM, sí sería viable esta clase de conversión para transmitir energía desde paneles solares en órbita lunar hasta la superficie de nuestro satélite natural porque no hay atmósfera en la Luna.

El módulo de antena PRAM junto a una regla de 30 centímetros (12 pulgadas) que sirve de referencia para apreciar su tamaño. El hardware constituye el primer experimento orbital diseñado para recoger luz solar en paneles solares de un satélite actuando como central eléctrica y transmitirla en forma de microondas. (Imagen: U.S. Naval Research Laboratory)

El uso de la energía solar para suministrar electricidad a satélites comenzó al principio de la era espacial con otra nave espacial del NRL: el Vanguard 1, el primer satélite de la historia con paneles solares y el más antiguo de entre todos los satélites que aún permanecen en órbita.

El experimento actual se centra en el proceso de conversión de energía y en el rendimiento térmico resultante. El hardware proporcionará a los investigadores datos de temperatura, junto con la eficiencia del PRAM en la producción de energía. Esta información impulsará el diseño de futuros prototipos de satélites de esta clase.

Suponiendo que se vayan logrando los resultados esperados, el equipo tiene como objetivo final construir un sistema completamente funcional en una nave espacial dedicada a probar la transmisión de energía solar desde el espacio a la Tierra. El desarrollo de una capacidad solar espacial podría ayudar a proporcionar energía a instalaciones remotas como bases de operaciones avanzadas. Y también a zonas asoladas por catástrofes en las que se necesite energía para operaciones de rescate y no haya infraestructuras operativas ni generadores móviles suficientes para cubrir la demanda.

Este experimento de vuelo permite a los investigadores probar el hardware en condiciones espaciales reales. La luz solar que incide en los paneles solares instalados en la superficie de la Tierra ha viajado a través de la atmósfera, la cual actúa de filtro que reduce su brillo. Una central eléctrica solar situada por encima de la atmósfera captaría en sus paneles solares más energía de cada una de las bandas de color de la luz solar. (Fuente: NCYT Amazings)