No hay enchufes eléctricos en el espacio. No hay estaciones de servicio, tampoco. Para los exploradores espaciales que flotan en las regiones frías y sin aire más allá de nuestra atmósfera, el poder (o la falta de él) es una cuestión de vida o muerte. Gracias a nuestro sol, sin embargo, la energía solar está disponible.
Las tecnologías solares generan la mayor parte del poder utilizado durante las misiones espaciales, manteniendo el soporte vital y otros sistemas de naves espaciales vitales en funcionamiento. La energía solar es tan crítica que la NASA gasta un tiempo y dinero considerables para hacer que los paneles solares sean más eficientes, livianos y asequibles.
No tiene que mirar muy lejos para ver cuán importante es la energía solar para la NASA. Solo mira hacia el cielo. Uno de los proyectos más ambiciosos de la humanidad, la Estación Espacial Internacional (ISS) está empequeñecida por el tamaño de sus ocho alas de matriz solar de 114 pies (35 metros) de largo. Cada ala contiene alrededor de 33,000 células solares, que convierten aproximadamente el 14 por ciento de la luz solar que las golpea en energía utilizable [fuente: NASA]. Puede que no parezca muy eficiente, pero incluso después de que el soporte vital y otras funciones vitales tengan la potencia que necesitan, todavía hay suficiente energía para alimentar el equivalente de docenas de hogares en la Tierra [fuente: NASA].
Pero la ISS cuenta con tecnología de décadas de antigüedad. Gracias a los equipos de investigación y desarrollo de la NASA, los diseños de energía solar contemporáneos son significativamente mejores que los de la ISS. De hecho, la NASA tiene una división completa, llamada Advanced Energy: Photovoltaics, que se dedica a abordar la energía solar y los desafíos relacionados. Esta rama se asocia activamente con empresas privadas y comparte el conocimiento científico con la esperanza de acelerar los desarrollos tecnológicos.
Esta estrategia de intercambio de conocimientos funciona. En 1989, la NASA se asoció con Iowa Thin Film Technologies, Inc. (ahora PowerFilm, Inc.). PowerFilm ideó una forma de incorporar celdas solares delgadas como papel en hojas flexibles que se pueden enrollar para su almacenamiento. La película también es increíblemente eficiente, y convierte el 90 por ciento de la luz que llega a su superficie en energía [fuente: NASA].
En otras palabras, no se parecen en nada a las células solares anticuadas de los años setenta. Las células solares de hoy y los productos asociados están mejorando todo el tiempo. Sigue leyendo para ver cómo las inversiones de la NASA están mejorando la energía solar para las misiones espaciales, y también para los que estamos atrapados en el planeta madre.
Las mejoras continuas en la energía solar son imperativas para futuros viajes espaciales. A medida que las misiones se extienden más y más hacia el espacio profundo, la luz del sol se desvanece. Un panel solar de 1 metro cuadrado (3,2 pies) que produce unos 400 vatios cerca de la Tierra tendría que ser 2,000 veces más grande para generar la misma cantidad de energía en el vecindario de Plutón [fuente: NASA].
Afortunadamente, hay otros productos prometedores en desarrollo. Otro socio de la NASA, MSGI Technology Solutions, reveló recientemente células solares que incorporan pequeños pilares de carbono, llamados nanotubos, en el diseño de las células solares.
Los nanotubos ayudan a reducir la luz reflejada, utilizando los pilares para enganchar los fotones que rebotan en un panel plano tradicional. Además, los nanotubos aumentan el área de superficie del panel, dando al producto más espacio para capturar la luz y producir más energía.
Eso no es todo. Los fabricantes de paneles solares también enfrentan problemas asociados con el polvo y la suciedad. Un pequeño depósito de polvo de 0.1 onzas (2.8 gramos) de polvo por yarda cuadrada (0.9 metros) puede reducir la eficiencia del panel solar hasta en un 40 por ciento. Es por eso que los empleados de la NASA que trabajan con científicos que no pertenecen a la NASA desarrollaron un revestimiento repelente de la suciedad para los paneles, que se desarrolló por primera vez para su uso en entornos espaciales [fuente: NASA].
Los denominados paneles autolimpiables tienen una capa delgada, transparente y eléctricamente conductora. Cuando los sensores integrados detectan el polvo acumulado, se envía una carga eléctrica en cascada a través del recubrimiento, que en efecto elimina la suciedad con ondas electromagnéticas.
Este tipo de tecnología de limpieza es fundamental por dos razones. Uno, no está basado en partes mecánicas y móviles, que serían propensas a averías. Y dos, no requiere lavarse las manos, una tarea minuciosa que podría consumir demasiado tiempo y agua limpia, especialmente si los paneles se instalaron en un lugar muy remoto y polvoriento, por ejemplo, en la superficie de Marte.
Todos estos avances en la energía solar también son relevantes aquí en la Tierra. Una multitud de productos de consumo, desde juguetes y equipo de campamento hasta radios, ahora utilizan paneles solares modernizados. Los avances solares también son aplicables a una escala mayor y podrían incluso ayudarnos a energizar un tipo de planta de energía totalmente nuevo.
Como puede ver, sin la participación de la NASA, la tecnología de energía solar probablemente todavía sería una ciencia incipiente. Pero gracias a los emprendedores científicos y empresarios privados de la NASA, los productos impulsados por el sol continuarán mejorando, tanto en el espacio como en la Tierra.
Última actualización editorial el 27 de septiembre de 2018 01:39:33 pm.
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