Una costellazione di riflettori spaziali per aumentare la produzione fotovoltaica

Due ingegneri dell’Università di Glasgow hanno utilizzato la simulazione computazionale per determinare come impiegare efficacemente riflettori solari in orbita al fine di migliorare il fotovoltaico terrestre

aumentare la produzione fotovoltaica
Foto di NASA su Unsplash

(Rinnovabili.it) – Il futuro del fotovoltaico potrebbe davvero trovarsi fuori dai confini planetari. Dopo la notizia del successo di SSPD-1 la prima centrale orbitante dimostrativa, un nuovo studio allarga il contributo dello spazio alla generazione di energia pulita. Gli autori della ricerca, gli ingegneri Onur Celik e Colin R. McInnes dell’Università di Glasgow, hanno analizzato come aumentare la produzione fotovoltaica terrestre attraverso un approccio decisamente originale: l’impiego di riflettori solari orbitanti. Di cosa si tratta? Di strutture riflettenti piatte, sottili e leggere che, poste in un’orbita bassa, potrebbero riflettere a terra la luce del sole.

I riflettori solari orbitanti

In realtà l’idea in sè non è nuova. Le prime proposte d’impiego risalgono a prima dell’era spaziale moderna ma erano finalizzate unicamente all‘illuminazione notturna di città e aeroporti. Tra gli anni ’70 e ’80 fecero capolino i primi progetti per sfruttare i riflettori orbitanti ai fini della generazione fotovoltaica. Con il giusto posizionamento, infatti, questi elementi potrebbero in teoria regalare agli impianti solari terrestri qualche ora di luce in più. Da allora a oggi diversi gruppi di ricerca hanno studiato le migliori costellazioni di riflettori spaziali, schemi composti da diversi elementi su orbite con inclinazioni precise. Un compito a cui non si sono sottratti neppure Celik e McInnes.

Aumentare la produzione fotovoltaica con costellazioni riflettenti

Gli scienziati hanno sviluppato un algoritmo per determinare come i riflettori potrebbero essere disposti nella costellazione e angolati per catturare i raggi del sole nel modo più efficace. Massimizzando la luce aggiuntiva riflessa verso i parchi fotovoltaici al mattino presto e alla sera tardi. Nel dettaglio il team ha considerato un modello di costellazione di Walker con orbite circolari polari e quasi polari sincrone al sole a 1.000 km di altitudine. Il posizionamento dei riflettori si troverebbe così vicino alla zona crepuscolare, linea fittizia che delimita la parte illuminata  del pianeta dalla parte in ombra.

Attraverso la simulazione gli ingegneri hanno determinato che 20 riflettori potrebbero riuscire ad aumentare la produzione fotovoltaica di 728 MWh al giorno. L’equivalente dell’energia fornita da un nuovo impianto su larga scala. 

Il progetto SolSpace

“L’idea di riflettori solari orbitanti non è nuova“, spiega McInnes. “Anzi, è addirittura antecedente all’era spaziale, poiché l’idea di illuminare le città con la luce proveniente dallo spazio fu discussa per la prima volta alla fine degli anni ’20. Tuttavia, la dimostrazione pratica è avvenuta solo una volta all’inizio degli anni ’90, quando un foglio di alluminio di 20 metri fu rilasciato dalla stazione spaziale russa Mir per riflettere la luce solare sulla Terra”.

Lo studio fa parte di SOLSPACE, progetto di ricerca guidato dall’Università di Glasgow, impegnato a sviluppare e dimostrare nuove idee per la tecnologia dei riflettori orbitali. La ricerca di McInnes e Celik è stata pubblicata sulla rivista scientifica Acta Astronautica (testo in inglese).

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