Cientistas chineses testaram com sucesso um sistema terrestre capaz de transmitir energia sem fio para múltiplos alvos móveis simultaneamente, marcando um grande avanço na corrida global para aproveitar a energia solar a partir do espaço.
O marco foi alcançado pela equipe de pesquisa do “Projeto Perseguição ao Sol”, liderada por Duan Baoyan, membro da Academia Chinesa de Engenharia e professor da Universidade Xidian, na província de Shaanxi.
Essa inovação aproxima da realidade o conceito, há muito idealizado, de “estações de carregamento sem fio” orbitais.
O sistema forneceu com sucesso 1.180 watts de potência de saída a uma distância de mais de 100 metros para múltiplos alvos móveis. A demonstração bem-sucedida da transmissão dinâmica de energia sem fio “de um para muitos” aproxima a tecnologia de aplicações práticas de engenharia.
Duan comparou a estação de energia solar espacial a um posto de carregamento sem fio posicionado em uma órbita predeterminada.
A energia solar espacial é amplamente considerada uma solução promissora para o futuro da energia limpa. Em órbita, livres da interferência atmosférica e do ciclo dia e noite, esses sistemas podem coletar luz solar continuamente. No entanto, como é impossível instalar cabos físicos até a Terra ou entre espaçonaves, os cientistas precisam recorrer à transmissão de energia sem fio por micro-ondas. Esse processo converte eletricidade em micro-ondas, as transmite por vastas distâncias e, em seguida, as converte novamente em eletricidade de corrente contínua utilizável ao chegar ao destino.
Atualmente, muitos pequenos satélites em órbita baixa da Terra conseguem gerar energia por apenas cerca de 60 minutos durante cada órbita de 96 minutos. No restante do tempo, permanecem na sombra da Terra e dependem inteiramente de baterias a bordo. Uma rede de carregamento espacial reduziria essa dependência de painéis solares individuais, permitindo que os satélites recarregassem em órbita, afirmou Duan.
Para alcançar esse objetivo, a equipe de Duan propôs o projeto OMEGA em 2014, que utiliza princípios esféricos exclusivos para concentrar a luz solar. Em junho de 2022, a equipe construiu o que descreveu como o primeiro sistema de validação terrestre de enlace completo do mundo, testando com sucesso cada etapa do processo — desde a captura da luz solar e sua conversão em eletricidade, até a transformação da eletricidade em micro-ondas, sua transmissão e posterior conversão de volta em eletricidade no solo.
A versão mais recente da equipe, chamada Distributed OMEGA, aborda o complexo desafio de engenharia de construir e manter redes elétricas massivas no espaço. Ao priorizar a modularidade, o sistema utiliza componentes padronizados e independentes que podem ser montados ou substituídos em órbita como blocos de construção.
Dados de testes recentes destacaram melhorias significativas de desempenho em relação à linha de base de 2022. A uma distância superior a 100 metros, o sistema alcançou uma eficiência de transmissão de corrente contínua para corrente contínua de 20,8%, contra 15,05% em 2022. A eficiência de coleta do feixe atingiu 88,0%, garantindo que o feixe de energia de micro-ondas permanecesse bem focado em seu alvo.
Fundamentalmente, a equipe também resolveu o desafio da precisão de rastreamento necessária para alimentar objetos em movimento. Em um teste simulado, um drone voando a 30 quilômetros por hora recebeu com sucesso 143 watts de potência estável a 30 metros de distância. Essa capacidade é considerada essencial para aplicações espaciais, onde satélites e estações orbitais estão em constante movimento uns em relação aos outros.
Um painel de especialistas organizado pelo Centro Provincial de Transferência de Tecnologia de Shaanxi avaliou o projeto e concluiu que os resultados atingiram um nível de excelência mundial, com amplas perspectivas de aplicações em engenharia e na indústria.
O avanço ocorre em um momento estratégico, visto que o 15º Plano Quinquenal da China (2026-2030) dá grande ênfase à utilização de recursos espaciais. De acordo com o roteiro de longo prazo do projeto, a equipe planeja realizar testes de verificação da tecnologia em órbita baixa da Terra durante o período do plano. Em seguida, pretende conduzir um teste em órbita em escala de megawatt por volta de 2030, com o objetivo final de construir uma usina solar espacial comercial em escala de gigawatt até 2050 para transmitir energia limpa diretamente para a Terra.