Painéis solares feitos na lua poderiam alimentar a Terra com energia

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Um estudante de ensino médio da Califórnia, Justin Lewis-Weber, acaba de publicar um artigo na revista New Space com o que ele acha que poderia ser a solução para a crise de energia: a colocação de painéis solares autorreplicantes no espaço.

Lewis-Weber, que fez estágio na Universidade Stanford, a qual irá começar a frequentar daqui uns meses, não está sozinho nessa ideia. Muitas instituições e pesquisadores estão se concentrando em desenvolver uma tecnologia de painéis solares que ficaria posicionada no espaço, a fim de aproveitar esse reator nuclear natural que temos para resolver os problemas energéticos (e ambientais) do planeta.

Ideia maluca?

Painéis solares capazes de fazer cópias de si mesmos de forma autônoma na superfície da lua iriam entrar em órbita da Terra, coletar a energia do sol e enviá-la para o chão.

Parece uma ideia maluca? Não é tanto assim.

A noção de um satélite de energia solar, na verdade, remonta várias décadas, com a crise do petróleo de 1970. Foi posta de lado depois que os preços do petróleo voltaram a abaixar, mas, desde então, duas coisas aconteceram: o mundo tornou-se muito mais desesperado para resolver a questão da mudança climática e inovações tecnológicas trouxeram essa “ideia maluca” do reino da ficção científica para o mundo real.

Muitas vantagens

O problema com a energia solar regular (ou seja, aqui na Terra) é que temos noites e dias nublados. Para alimentar um mundo inteiro com energia solar, seria necessário cobrir uma área quase do tamanho do estado americano de Nevada (286.379 km²) com painéis solares, e isso não é muito viável.

Mas se você colocar esses mesmos painéis solares no espaço, muito acima da atmosfera, eles iriam experimentar sol quase constantemente. Além disso, essa luz seria 27% mais brilhante. Tais painéis solares usariam micro-ondas para poder voltar os feixes de sol para receptores na Terra. E no caso de você estar preocupado, as micro-ondas não nos fritariam.

“O sistema seria concebido para não exceder densidades de energia seguras”, disse Paul Jaffe, que trabalha com painéis solares espaciais no Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA. Jaffe propôs um plano para lançar painéis solares no espaço a partir da Terra, mas infelizmente estes ainda não seriam autorreplicantes.

Há uma outra vantagem da energia solar baseada no espaço. Estas matrizes poderiam enviar feixes de energia para vastas porções do globo, abrindo a possibilidade de enviar eletricidade para locais em desenvolvimento sem muito acesso à energia.

Além disso, uma vez que a luz solar seria essencialmente contínua, a tecnologia não requer o desenvolvimento de grandes baterias para armazenar energia, algo que precisamos aqui na Terra.

O grande problema: custo

A grande dificuldade para fazer essa ideia funcionar é o custo. Apenas um lançamento da companhia espacial privada SpaceX custa cerca de US$ 60 milhões – e isso é muito mais barato que a concorrência.

No papel, Lewis-Weber calcula que poderia custar dezenas de trilhões de dólares para enviar um número significativo de satélites de energia solar ao espaço.

É por isso que o estudante propôs, ao invés de enviar milhares de painéis solares em órbita, simplesmente enviar um programado para fazer cópias de si mesmo.

Como a órbita da Terra não tem muitos recursos para a construção de satélites, o ideal seria enviar a máquina autorreplicante para a lua. Lá, ela poderia minar o solo lunar em busca de coisas como alumínio, ferro e silício, para criar seus bebês satélite solares.

Tecnologia possível

A construção de robôs autorreplicantes não é uma tarefa fácil. O primeiro passo precisaria ser simplificar o design dos painéis solares tanto quanto possível. “Em vez de ter 1.000 tipos diferentes de parafusos, vamos ter cinco. Em vez de ter diferentes moldes de diferentes partes, vamos ter uma impressora 3D”, sugere Lewis-Weber.

O processo requer muita tecnologia inovadora, mas nenhuma é particularmente distante da realidade ou impossível. Robôs autorreplicantes complexos ainda não existem, mas os cientistas estão fazendo progressos na construção de máquinas simples que podem se “reproduzir”, como uma impressora 3D que consegue imprimir 73% de uma cópia funcional de si mesma.

Lewis-Weber acha que um painel solar autorreplicante poderia ser feito por cerca de US$ 10 bilhões. A maioria desse dinheiro seria gasta em pesquisa e desenvolvimento. Depois de a tecnologia ser lançada, os demais painéis sairiam praticamente de graça.

Pelos mesmos US$ 10 bilhões, é possível construir e lançar painéis solares para abastecer 150.000 casas. Isso não é ruim, mas não é tão bom quanto ser capaz de alimentar o mundo inteiro com a mesma quantidade de dinheiro.

Pé no chão

Enquanto as soluções propostas por Lewis-Weber são ainda do campo teórico, outras equipes de pesquisa já estão tentando tornar satélites de energia solar uma realidade. Jaffe e seus colegas, por exemplo, estão tentando desenvolver tecnologias que ajudariam os satélites individuais a se mover em uma matriz organizada em órbita.

Enquanto isso, pesquisadores do Japão demonstraram com sucesso o tipo de transmissão de energia sem fio necessária para levar a energia dos painéis solares em órbita até o chão. Eles foram capazes de enviar um feixe de 10 quilowatts de energia a um receptor a 500 metros de distância.

Logo, parece que essa ideia está mesmo ganhando força. De 500 equipes, Jaffe ganhou 4 dos 7 prêmios em uma competição recente do Departamento de Defesa dos EUA. Os passos de seu plano podem ser realizados até 2021. Só nos resta aguardar – ansiosamente – pelos próximos capítulos. [POPSCI]

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