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O projeto chinês Zhuri, liderado por Duan Baoyan na Universidade Xidian, quer captar luz solar no espaço e transmitir a energia sem fio por micro-ondas. Numa torre de 75 metros, já alimentou vários alvos em movimento, mas a usina orbital ainda não existe, e o plano mira 1 megawatt até 2030.
A China quer instalar um banco de energia gigante no espaço para colher luz solar sem parar, dia e noite, e já testou em terra o envio de energia sem fio a centenas de metros de distância para vários alvos em movimento. Segundo a CMG, o projeto ainda está em fase experimental, e os testes acontecem em uma torre de aço de 75 metros na Universidade Xidian. A ideia é transmitir a eletricidade sem fios nem cabos.
De acordo com a CMG, o projeto se chama Em Busca do Sol, ou Zhuri, e é liderado por Duan Baoyan, especialista da Universidade Xidian e membro da Academia Chinesa de Engenharia. A proposta é colocar grandes conjuntos de painéis fotovoltaicos em órbita, onde captariam luz solar de forma contínua, sem a interferência da atmosfera nem o ciclo de dia e noite. Por enquanto, a usina no espaço não existe, e o plano prevê uma estação de 1 megawatt até 2030 e de 1 gigawatt até 2050.
O projeto Zhuri e a ideia de captar luz solar no espaço
O conceito por trás do Zhuri é antigo e ambicioso. Segundo informações do portal da CGTN divulgado em junho, a meta é construir uma usina de energia solar no espaço e transmitir a eletricidade sem fio para a Terra, drones, satélites ou até espaçonaves em órbita profunda. Os painéis ficariam em órbita captando luz solar sem parar, livres da interferência atmosférica e do ciclo de dia e noite, como uma enorme placa flutuando no espaço.
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A vantagem do espaço está na quantidade de energia disponível. De acordo com Fan Guanheng, professor associado da Universidade Xidian, na Terra a densidade do fluxo de energia fica em torno de 200 a 300 watts por metro quadrado, limitada pelo clima e pela geografia, enquanto na órbita geoestacionária pode chegar a cerca de 1.360 watts por metro quadrado. Ele classificou a tecnologia como uma das “soluções mais promissoras para nossos desafios energéticos”. Ainda assim, vale lembrar que a torre de 75 metros é a instalação de testes em terra, e não uma usina já no espaço.
Como a energia da luz solar viajaria sem fio até a Terra
A transmissão sem cabos é feita por micro-ondas. Segundo a CMG, o processo tem três etapas: espelhos concentram a luz solar em painéis fotovoltaicos, que a convertem em eletricidade de corrente contínua; essa eletricidade é transformada em micro-ondas e enviada a antenas receptoras; por fim, as antenas captam o feixe de micro-ondas e usam retificadores para transformar o feixe de volta em corrente contínua para os aparelhos.
Esse é o conceito que a equipe está validando. De acordo com Qian Sihao, também professor associado da Universidade Xidian, no futuro as usinas de energia solar espaciais poderiam transmitir energia a distâncias de dezenas de milhares de quilômetros. Por ora, porém, essa transmissão do espaço até a Terra é uma meta futura, e as demonstrações já feitas são em terra, a centenas de metros de distância.
Do Zhuri 1.0 ao 2.0 e o feixe que segue alvos em movimento
A grande evolução foi alimentar alvos que se movem. Segundo a CMG, do Zhuri 1.0 para o 2.0, a equipe trocou a transferência para um ponto fixo por um sistema que abastece vários alvos móveis ao mesmo tempo. Antes, a transferência de ponto fixo funcionava como um fio invisível ligado a um aparelho parado, e a energia se perdia quando o alvo se movia, enquanto agora um único transmissor leva a energia da luz solar para vários dispositivos em movimento rápido.
Para isso, foi criado um controle de feixe de alta precisão. De acordo com a CMG, o sistema funciona em circuito fechado: quando a antena receptora envia um sinal de orientação, a antena transmissora o capta e, segundo Qian, consegue “calcular a posição e a orientação do receptor em tempo real”, direcionando o feixe com precisão. Essa demonstração foi feita na torre de 75 metros, em nível de quilowatts e a centenas de metros de distância.
Os planos até 2050 e o que ainda falta provar
Os pesquisadores apontam ganhos ambientais e novos usos. Segundo a CMG, na avaliação de Fan, uma estação de energia solar no espaço poderia permitir a coleta e o fornecimento de energia quase ininterruptos, reduzir a dependência de combustíveis fósseis, diminuir as emissões de carbono e viabilizar o carregamento sem fio de espaçonaves. O próximo passo é o teste em órbita, e o plano mira uma estação de 1 megawatt até 2030 e de 1 gigawatt até 2050.
Mesmo assim, é preciso manter o pé no chão. A energia solar espacial é uma ideia estudada há décadas e nunca viabilizada em escala comercial, por causa dos altos custos, da massa a ser lançada, da montagem em órbita e da eficiência e segurança do envio de energia por feixe. Os resultados do Zhuri até aqui são demonstrações em terra, e a usina orbital, a transmissão até a Terra e as metas de 2030 e 2050 ainda precisam ser comprovadas. Captar luz solar no espaço segue, portanto, como uma aposta promissora, mas não confirmada.
O projeto Zhuri, liderado por Duan Baoyan na Universidade Xidian, faz avançar o velho sonho de captar luz solar no espaço e enviar essa energia sem fio por micro-ondas. Na torre de 75 metros, em terra, a equipe já transmitiu energia em nível de quilowatts a centenas de metros e para vários alvos em movimento, com um controle de feixe em circuito fechado, o que é um marco técnico real. A usina orbital, a transmissão até a Terra a dezenas de milhares de quilômetros e as metas de 1 megawatt até 2030 e 1 gigawatt até 2050, porém, ainda são objetivos a provar.
E você, acredita que a energia solar captada no espaço vai mesmo chegar à Terra, ou ainda aposta mais nas fontes renováveis em solo? Comente a sua opinião e troque ideias com outros leitores sobre o futuro da luz solar como fonte de energia, com respeito às diferentes visões.
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