Il volto mutevole dell’energia solare ed eolica

È umano riflettere sul futuro, immaginare come il nostro mondo e le nostre vite cambieranno nei prossimi decenni e secoli. Il punto di partenza per tale speculazione è sempre il qui e l’adesso – i problemi del nostro tempo. Ad esempio, molti iniziano con la questione continua del picco del petrolio e del gas, ancora le nostre principali fonti di energia.

Un team tedesco che ha parlato al 34 ° Chaos Communication Congress ha presentato la sua visione della fonte ideale di energia. Per essere prese in considerazione, le fonti energetiche alternative devono:

• Durare per sempre (o quasi).
• Non danneggiare la natura.
• Essere disponibili sempre ed ovunque.
• Creare benefici economici, anche nelle fasi di sviluppo, attraverso l’uso di tecnologie esistenti.

Anja Kohfeldt e Stefan Junk prevedono un futuro di stazioni solari nella nell’orbita vicino alla Terra; il loro collega Kristoph Sieg è sicuro che le centrali elettriche di oggi sono destinate ad essere deposte da turbine eoliche volanti.

Un microonde cosmico 

La prima fonte di energia alternativa di cui il team ha discusso al congresso era solare – ma non solare come noi la conosciamo: gli scienziati propongono di lanciare un’enorme centrale elettrica solare nell’orbita vicino alla Terra. Facendo cosi’, dicono, si risolveranno tutto in una volta una serie di problemi che attualmente ci impediscono di sfruttare al massimo il sole: nuvole, posizione (sia la selezione della posizione, che la necessità di multiple posizioni per il funzionamento 24/7), e l’infrastruttura per il trasferimento di energia sulla terra ferma. L’energia raccolta può essere trasferita sulla superficie terrestre mediante radiazione a microonde.

Il sistema non è, tuttavia, privo di inconvenienti. In primo luogo, i costi di costruzione e di lancio sarebbero immensi e si aggirerebbero intorno a decine di miliardi di dollari, secondo le stime preliminari. Secondo, l’orbita dovrebbe essere costantemente aggiustata per compensare l’attrazione della luna e altri impatti, il che è difficile e anche non economico.

Terzo, e più spinoso, è il trasferimento di energia. Generare un raggio a microonde e trasmetterlo a Terra richiede un’antenna spaziale enorme (circa 1 km) e un ricevitore di terra ancora più grande (fino a 5 km di diametro). Inoltre, un raggio errato sarebbe catastrofico, carbonizzando tutto ciò che incontra sul percorso. Questo è un pensiero terrificante, anche se si considera solo la possibilità di un errore di calcolo, lasciando stare la prospettiva della scelleratezza.

Tuttavia, l’idea è già stata sondata da almeno tre agenzie spaziali: la NASA, la giapponese JAXA e la cinese CNSA. È ancora presto, ma la ricerca è in corso e la tecnologia sta migliorando, quindi guarda questo spazio (ebbene si, lo spazio).

Vento di cambiamento

Gli scienziati hanno in serbo un’altra alternativa al petrolio, al gas e all’energia nucleare, e quest’ultima sembra un po’ più realistica – per cominciare, questa tecnologia non comporta nessuna installazione simile a quella della Morte Nera. L’idea è di dare alle turbine eoliche un rifacimento, riducendole da enormi mulini a vento a veicoli aerei senza equipaggio (UAV- unmanned aerial vehicles) collegati a una stazione di terra via cavo.

Le attuali turbine eoliche sono spesso immobili, perché il movimento delle masse d’aria all’altitudine di una normale turbina eolica è molto irregolare. I droni, d’altra parte, si arrampicano ad altitudini che vanno da 200 metri a un chilometro. I venti in questo corridoio sono molto più forti e più stabili.

Un generatore può essere montato sia su un drone (le cui pale rotanti generano energia), che sulla stazione di terra (dove l’energia sarà generata dal drone tirando il cavo sotto l’influenza del vento). In teoria, è una fonte di energia quasi perfetta: disponibile sempre ed ovunque, inoffensiva sulla natura e che non richiede costose attività di ricerca e sviluppo.

L’idea non è neppure nuova; i primi progetti di questo tipo, sono stati proposti negli anni ’70. Tuttavia, il compito di controllare automaticamente un volo a quote relativamente basse lungo una traiettoria complessa, richiede una notevole potenza computazionale. Computer cosi’ potenti ma abbastanza compatti per piccoli velivoli, sono comparsi solo negli ultimi anni.

Adesso l’idea si sta sviluppando molto rapidamente: il software Open-platform è stato sviluppato e messo online, permettendo sia ad esso che alla progettazione strutturale dei droni reali di essere testati in azione e perfezionati da quante più persone possibile. Se siete così propensi, anche voi potete unirvi ai tester. Date un’occhiata qui.

Altre opzioni? 

Molte! Dovreste aver gia’ sentito parlare dell’energia geotermica e delle maree, oltre a vari tipi di biocarburanti. I migliori cervelli di tutto il mondo stanno esplorando ogni strada, ma finora il Santo Graal rimane inafferrabile – ogni scenario ha i suoi vantaggi e svantaggi.

Forse tra 20 o 30 anni, le centrali elettriche emettenti fumi, saranno state sostituite da droni che sorvolano i paesaggi urbani e gli orizzonti del mondo terribilmente alterati. Se siete dei moderni indovini, date un’occhiata al nostro sito Earth 2050, che offre una gamma di previsioni di esperti, di futuristi e di utenti Internet di tutti i giorni. Fateci sapere la vostra visione del futuro. Chi può dire che non si concretizzerà?