Paneles solares en el espacio podrían reducir en un 80% la necesidad de renovables en Europa

La energía solar espacial deja de ser ciencia ficción y se perfila como aliada clave en la transición energética europea. Un estudio de King’s College London revela que podría recortar drásticamente costes, almacenamiento y dependencia de renovables terrestres de aquí a 2050.

Por Enrique Coperías

La energía solar espacial podría reducir en un 80% la necesidad de renovables terrestres en Europa para 2050, según un estudio de King’s College London y la NASA.

La energía solar espacial podría reducir en un 80% la necesidad de renovables terrestres en Europa para 2050, según un estudio de King’s College London y la NASA. Imagen generada con Gemini

Europa se ha fijado una meta ambiciosa y urgente: alcanzar la neutralidad climática en 2050. En otras palabras, que las emisiones netas sean iguales a cero. Para ello, la transición energética avanza con paso firme hacia un sistema eléctrico dominado por fuentes renovables, como la energía solar y la energía eólica.

Sin embargo, no todo son buenas noticias: la intermitencia de estas tecnologías, sujetas a los caprichos del sol y el viento, sigue siendo el gran talón de Aquiles. ¿Cómo garantizar un suministro estable sin depender de costosos sistemas de almacenamiento energético de larga duración ni de combustibles fósiles?

Un grupo de investigadores del King's College de Londres, en el Reno Unido, y de la Universidad Jiaotong de Xi’an, en China, cree tener una respuesta futurista, pero cada vez más plausible: aprovechar la energía solar espacial. En un estudio pionero, los investigadores han explorado el impacto que esta tecnología podría tener en la descarbonización del sistema eléctrico europeo. Sus conclusiones, publicadas en la revista Joule y en la plataforma científica arXiv, sugieren que esta innovación —largamente relegada a la ciencia ficción— podría convertirse en una pieza central de la transición energética europea, siempre y cuando supere importantes retos técnicos y de costes.

Energía solar sin nubes ni noches

La idea no es nueva. Ya en 1968 el ingeniero aeroespacial estadounidense nacido en Checoslovaquia Peter Glaser imaginó un futuro en el que unos satélites solares gigantes recolectarían energía solar en el espacio y la enviarían a la Tierra en forma de microondas. Allí arriba, unas antenas llamadas rectennas la transformarían en electricidad para alimentar la red eléctrica.

La gran ventaja de esta tecnología es obvia: en órbita geoestacionaria, a 36.000 kilómetros de altura, el sol brilla casi las 24 horas del día y sin las pérdidas que provoca la atmósfera. Eso significa un suministro prácticamente continuo y predecible, libre de nubes, humos y de la alternancia día-noche.

Durante décadas, la propuesta de Glaser fue descartada como irrealizable, principalmente por los costes astronómicos —y nunca mejor dicho— de lanzar y ensamblar semejantes infraestructuras. Pero los tiempos han cambiado: los lanzamientos espaciales son hoy mucho más baratos gracias a cohetes reutilizables como los de SpaceX de Elon Musk, los paneles solares alcanzan eficiencias cercanas al 50% y se han hecho pruebas exitosas de transmisión inalámbrica de energía desde órbita.

Con estos avances, la energía solar espacial ha pasado de ser un sueño lejano a un horizonte de investigación real, con agencias como la NASA, la ESA y la japonesa JAXA impulsando programas piloto en esta dirección.

Diseños analizados: heliostático vs. planar

El estudio, realizado por los investigadores Xinyang Che, Lijun Liu y Wei He, se centró en dos diseños propuestos por la NASA:

1️⃣ Diseño heliostático (RD1): está basado en una constelación de espejos que concentran la luz solar hacia un punto central. Gracias a este sistema, se lograría una disponibilidad de energía casi constante (99,7% del tiempo). Su mayor debilidad es que todavía se encuentra en un nivel de madurez tecnológica bajo.

2️⃣ Diseño planar (RD2): inspirado en proyectos japoneses y estadounidenses, se basa en paneles planos orientados hacia la Tierra. Su disponibilidad es más limitada (en torno al 60%), pero parte de tecnologías ya probadas, lo que lo convierte a priori en un candidato más realista para demostraciones a corto plazo.

Ambas propuestas transmitirían la energía solar a la Tierra en forma de microondas, captadas por enormes antenas terrestres de varios kilómetros cuadrados. Los investigadores evaluaron estos sistemas bajo proyecciones de costes y eficiencia para 2050, comparándolos con las energías renovables terrestres y distintas opciones de almacenamiento energético.

Resultados: una revolución posible

Para comprender qué papel podría desempeñar la energía solar espacial, los autores integraron estos diseños en un modelo de optimización del sistema eléctrico europeo conocido como PyPSA-Eur. Este modelo reproduce, hora a hora, cómo se genera y distribuye la electricidad en 33 países de la red continental europea y calcula qué nuevas infraestructuras habría que construir para cubrir la demanda prevista en 2050.

Las conclusiones más llamativas giran en torno al diseño heliostático. Según el modelo, si esta tecnología logra las reducciones de costes proyectadas por la NASA para 2050, podría:

Reducir los costes totales del sistema eléctrico europeo entre un 7% y un 15%, lo que equivale a un ahorro de 35.900 millones de euros al año.

Desplazar hasta el 80% de la capacidad solar y eólica terrestres, actuando como fuente de electricidad casi constante.

Recortar en más de dos tercios el uso de baterías, suavizando las fluctuaciones a corto plazo.

El diseño planar, en cambio, resultó poco atractivo bajo las proyecciones actuales: su menor disponibilidad y mayores costes lo dejan fuera de la mezcla óptima.

Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1): prototipo espacial lanzado por Caltech en 2023 que prueba tecnologías esenciales para recolectar energía solar en órbita y transmitirla inalámbricamente a la Tierra

Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1): prototipo espacial lanzado por Caltech en 2023 que prueba tecnologías esenciales para recolectar energía solar en órbita y transmitirla inalámbricamente a la Tierra, como estructuras ligeras desplegables y módulos de transferencia de microondas (MAPLE). Cortesía: Caltech

El umbral de la viabilidad

Che, Liu y He han identificado los umbrales de coste a partir de los cuales la energía solar espacial se vuelve competitiva:

✅ El diseño heliostático se vuelve complementario cuando su coste baja a unas catorce veces el de la fotovoltaica terrestre en 2050.

✅ Si cae a nueve veces, se convierte en dominante.

✅ El diseño planar debe situarse en torno a nueve veces el coste de la solar para ser competitivo, y en seis veces para aspirar a desempeñar un papel protagonista.

«Por primera vez hemos mostrado el impacto positivo que esta tecnología podría proporcionar a Europa —dice el profesor He, autor principal y docente del Departamento de Ingeniería en el King’s College London. Y añade—: Aunque su viabilidad sigue en revisión, nuestra investigación destaca su enorme potencial económico y ambiental si se adopta».

En palabras de He, «alcanzar emisiones netas cero en 2050 va a requerir un cambio significativo hacia las energías renovables, y esta tecnología emergente podría desempeñar un papel crucial en esa transición».

Entre la ambición y la cautela

Los tres autores insisten en que la energía solar espacial no es una panacea inmediata. La construcción de satélites solares de varios kilómetros cuadrados, ensamblados en órbita mediante robots, plantea enormes retos.

Lo mismo puede decirse de la transmisión de potentes haces de microondas sin pérdidas ni riesgos para la salud.

Aun así, el potencial es tan grande que merece la pena seguir explorándolo. Europa, con su tradición de cooperación multinacional y su experiencia en proyectos espaciales, podría ser un terreno fértil para los primeros experimentos a gran escala.

Competidores y aliados tecnológicos

Por otro lado, como apunta Che, la energía solar espacial no está sola en la carrera hacia la energía limpia. Otras opciones avanzan en paralelo y de manera no excluyente:

Nuclear avanzada y pequeños reactores modulares.

Fusión nuclear, más lejana pero con avances notables.

Almacenamiento de larga duración, desde el hidrógeno hasta las baterías de flujo o el aire comprimido.

Más que sustitutos, estas tecnologías podrían funcionar como aliados estratégicos para un sistema energético sostenible y descarbonizado.

De la ciencia ficción a la política energética

El estudio concluye que la energía solar espacial podría convertirse en un recurso estratégico para Europa, capaz de reducir costes, mejorar la seguridad energética y disminuir la dependencia del gas natural.

Pero sus autores advierten de que los próximos diez o veinte años deberían dedicarse a demostraciones tecnológicas a escala.

Si los pronósticos de Che, Liu y He se cumplen, Europa podría en 2050 recibir parte de su electricidad no de paneles solares en tejados o turbinas eólicas, sino de estaciones solares orbitales suspendidas sobre nuestras cabezas. Una utopía tecnológica que, con el empuje adecuado, podría dejar de ser ciencia ficción para convertirse en energía limpia y sostenible al servicio de la sociedad. ▪️

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