Cientista propõe capturar energia do vento solar

O satélite-conceito possui um longo loop metálico apontado para o Sol. Esse fio é carregado para gerar um campo magnético cilíndrico suficiente para capturar os elétrons, que compõem metade da constituição do vento solar. [Imagem: Brooks L. Harrop]

A energia do vento e a energia solar são alternativas limpas e renováveis.

Mas junte as duas expressões e adicione uma pitada de tecnologia espacial e você terá a energia do vento solar – um super fonte energética, com potencial para gerar energia 100 bilhões de vezes mais do que a demanda mundial de energia atual.

O grande problema ainda é trazer essa energia para a Terra, que depende de concentrar um feixe de laser com a precisão suficiente.

Satélite Dyson-Harrop

O vento solar é uma espécie de plasma que sai constantemente do Sol em todas as direções. É esse vento solar que alimenta as auroras boreais, que governa todo o clima espacial em nosso Sistema Solar e que muitos projetistas querem aproveitar para impulsionar espaçonaves sem motores.

A ideia do pesquisador Brooks Harrop, um físico da Universidade Estadual de Washington, nos Estados Unidos, é aproveitar o vento solar para gerar energia, por meio do já batizado satélite Dyson-Harrop.

O satélite-conceito possui um longo loop metálico apontado para o Sol. Esse fio é carregado para gerar um campo magnético cilíndrico suficiente para capturar os elétrons, que compõem metade da constituição do vento solar.

Esses elétrons são afunilados rumo a um receptor metálico esférico para produzir uma corrente. Essa corrente, por sua vez, gera o campo magnético do fio, tornando o sistema autossustentável.

O excesso de corrente, além do necessário para manter o campo magnético, alimenta um laser infravermelho apontado para antenas parabólicas instaladas no solo, projetadas para recolher a energia. Como o ar é transparente ao infravermelho, a atmosfera da Terra não consome nenhuma energia do feixe, que chega ao chão com potência total.

Energia do vento solar

Um satélite Dyson-Harrop relativamente pequeno, usando um fio de cobre de 1 centímetro de diâmetro e com 300 metros de comprimento, com um receptor de 2 metros de largura e uma vela solar de 10 metros de diâmetro, estável a meio caminho entre a Terra e o Sol, poderia gerar 1,7 megawatt de potência.

Amplie esse satélite, dotando-o com um fio de 1 quilômetro (km) de comprimento e uma vela solar de 8.400 km de largura, e teremos uma potência de 1 bilhão de bilhão de gigawatts (10²⁷ watts) de potência.

“Isso é na verdade 200 bilhões de vezes a energia que a humanidade gasta atualmente,” diz Harrop, que fez os cálculos juntamente com seu colega Dirk Schulze-Makuch.

Segundo Harrop, não existe nenhum empecilho para que um satélite assim seja construído, uma vez que toda a tecnologia embarcada nele já está disponível. Ele também calcula que seu satélite produzirá uma energia mais barata do que os painéis solares fotovoltaicos porque o cobre necessário para fazer o satélite é muito mais barato do que as células solares.

Energia do luar

Até aí tudo bem, mas há uma grande desvantagem. Para gerar uma quantidade significativa de energia, os satélites Dyson-Harrop precisam contar com o vento solar constante encontrado acima da eclíptica – o plano definido pela órbita da Terra em torno do Sol.

Isso significa dizer que o satélite estaria a dezenas de milhões de quilômetros da Terra. Ao percorrer essa distância, mesmo um feixe de raio laser extremamente preciso iria se espalhar tanto que cobriria uma área com milhares de quilômetros de largura quando atingisse a Terra.

Um feixe de laser carregando dois megawatts, espalhado por uma área tão grande não teria qualquer utilidade – sua energia em um ponto qualquer seria menor do que a luz do luar.

A solução para isso? Uma lente virtualmente perfeita medindo alguma coisa entre 10 e 100 quilômetros de diâmetro.

E para isso ainda não existe tecnologia e nem há qualquer estudo que demonstre que tal solução seja prática. Além disso, somente alguma nova ideia ainda não concebida para trazer a energia de volta para a Terra.

Energia para naves

John Mankins, especializado em energia solar espacial, afirma que podem haver outros problemas com o conceito de Harrop, e afirma que são necessários estudos para verificar se o anel de cobre aguentaria tanta energia sem fundir.

Mas ele afirma que a ideia é muito boa para alimentar naves espaciais, que poderiam usar versões muito menores do satélite Dyson-Harrop.

“Eu posso vislumbrar usos para essa ideia fora do plano da eclíptica, como na geração de energia para algo como a nave espacial Ulysses, em órbita em torno dos pólos do Sol,” diz Mankins.