La SBSP è un asset da prendere in considerazione per il futuro energetico globale.
Giappone, energia solare dallo spazio alla Terra via microonde
Il progetto Ohisama di JAXA segna il primo tentativo mondiale di estrazione di elettricità da microonde trasmesse dall’orbita. Tuttavia, tra costi di lancio e impatto sulla ionosfera, la strada verso il gigawatt spaziale entro il 2050 è ancora tutta da tracciare. L’energia solare dallo spazio (Space-Based Solar Power – SBSP) rappresenta oggi una delle sfide tecnologiche più ambiziose per accelerare la transizione energetica globale. Mentre l’Europa ne valuta il potenziale strategico e la NASA cerca di affinare i modelli di costo, è il Giappone a tentare il sorpasso operativo verso una soluzione energetica potenzialmente illimitata.
L’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA), in collaborazione con Japan Space Systems, si appresta a lanciare il progetto Ohisama ( che significa appunto “Sole”). L’esperimento pionieristico punta a realizzare, per la prima volta al mondo, il trasferimento wireless di potenza e la successiva riconversione in elettricità di microonde trasmesse dall’orbita.
Il progetto giapponese Ohisama
Il test prevede il lancio di un piccolo satellite equipaggiato con un pannello solare dispiegabile di circa 2 metri. Posizionato in un’orbita bassa a circa 450 chilometri di altitudine, il dispositivo convertirà l’energia catturata in microonde per trasmetterle verso una stazione ricevente nella prefettura di Saitama, vicino a Tokyo.
Sebbene la capacità generativa sia modesta (circa 720 watt), l’obiettivo scientifico è cruciale: verificare la precisione della trasmissione e mappare l’area di distribuzione del segnale, stimata tra i 20 e i 40 chilometri. A differenza dei test precedenti, come quello condotto con successo dal California Institute of Technology (Caltech) nel 2023 con la missione SSPD-1, il Giappone mira non solo a ricevere il segnale, ma a dimostrare l’estrazione di corrente continua utilizzabile a terra tramite l’energia solare dallo spazio.
Il traguardo del 2050: un gigawatt in orbita
La tabella di marcia di JAXA è precisa: arrivare entro il 2050 alla messa in orbita geostazionaria (a 36.000 km) di un’imponente infrastruttura orbitale, capace di generare 1 gigawatt di potenza, l’equivalente di una centrale nucleare di medie dimensioni.
Le cifre dell’operazione sono ingenti: un investimento stimato di quasi 1.200 miliardi di yen (circa 7,5 miliardi di dollari) per la costruzione, con l’obiettivo di abbattere il costo livellato dell’energia (LCOE) a 7-10 yen per kilowattora. Per raggiungere tale capacità, il sistema dovrebbe vantare una superficie di pannelli solari di quasi 2,5 chilometri quadrati, ponendo sfide ingegneristiche senza precedenti in termini di assemblaggio robotizzato nello spazio.
Vantaggi e analisi dei costi: il report NASA
Se il Giappone punta sulla tecnologia, la NASA ha recentemente analizzato la fattibilità economica con un dettagliato studio dell’Office of Technology, Policy, and Strategy (OTPS). Il report analizza due sistemi concettuali da 2 gigawatt, evidenziando come, nonostante l’energia solare dallo spazio sia disponibile 24 ore su 24, 7 giorni su 7 – superando l’intermittenza del fotovoltaico terrestre – i costi rimangano il principale ostacolo.
Secondo la NASA, l’LCOE di un sistema SBSP attuale sarebbe sensibilmente superiore rispetto alle rinnovabili terrestri abbinate a sistemi di accumulo. Tuttavia, il rapporto riconosce che il rapido calo dei costi di lancio, grazie a vettori riutilizzabili come lo Starship di SpaceX, potrebbe cambiare drasticamente i calcoli entro il 2040. Inoltre, la SBSP presenta un vantaggio unico: la capacità di fornire energia a regioni remote o colpite da catastrofi, dove l’infrastruttura di rete è assente o danneggiata.
L’ambizione europea: il ruolo del programma SOLARIS
Anche l’Europa osserva con interesse oltre l’atmosfera. Secondo uno studio condotto dai ricercatori del King’s College London, l’integrazione dell’energia solare dallo spazio potrebbe ridurre la necessità di nuove installazioni di rinnovabili terrestri in Europa dell’80% entro il 2050, offrendo una soluzione stabile per il carico di base (baseload).
In questo contesto, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha compiuto un passo importante selezionando partner industriali per guidare lo studio di fattibilità del programma SOLARIS. L’iniziativa punta a definire il business case e la roadmap tecnologica per una costellazione di centrali solari orbitali in grado di fornire energia pulita alla Terra. Lo studio esplorerà concetti innovativi per la trasmissione di energia, l’assemblaggio robotizzato in orbita e la gestione della sicurezza operativa. Per l’Europa, la SBSP non è solo una questione di decarbonizzazione, ma di sicurezza energetica nazionale.
Energia solare dallo spazio: ostacoli tecnici e ambientali
Oltre alla sostenibilità economica, il progetto Ohisama e le controparti europee dovranno affrontare nodi tecnici e regolatori complessi:
- Impatto sulla ionosfera: La trasmissione di alte potenze tramite microonde potrebbe disturbare il plasma dello strato superiore dell’atmosfera, interferendo potenzialmente con i segnali GPS e le comunicazioni wireless.
- Affollamento orbitale: L’immissione in orbita di strutture di notevoli dimensioni aumenta il rischio di collisioni con detriti spaziali, richiedendo protocolli di gestione del traffico orbitale più rigidi.
- Quadro legale: Come sottolineato dagli esperti di Japan Space Systems, è urgente stabilire norme internazionali per la gestione delle frequenze delle microonde dedicate alla trasmissione di energia, per evitare conflitti con altri sistemi spaziali.
Energia solare dallo spazio: verso una nuova era energetica
L’energia solare dallo spazio rappresenta forse la sfida importante del nostro secolo: unire la conquista dello spazio alla sopravvivenza climatica della Terra. Sebbene il costo attuale rimanga proibitivo rispetto al fotovoltaico tradizionale, la capacità di catturare una radiazione solare cinque volte più intensa di quella terrestre, senza l’ostacolo di nuvole o cicli notte-giorno, rende la SBSP un asset da prendere in considerazione per il futuro energetico globale
