Cientistas russos enviam PV orgânico em órbita

Cientistas do Instituto Skoltech de Ciência e Tecnologia da Rússia demonstraram uma célula solar com alta estabilidade de radiação. Os cientistas dizem que as células, baseadas em um composto de polímero orgânico, podem ser um forte candidato para atender aos requisitos de alimentar satélites em órbita mais baixa da Terra.

O uso de células solares orgânicas para alimentar satélites pode oferecer uma enorme economia de custos. Imagem: Skoltech

Uma equipe liderada pelo Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (Skoltech) em Moscou demonstrou uma célula solar orgânica capaz de suportar 6.000 unidades cinzas (Gy) de radiação gama, uma conquista que o instituto diz que é um recorde.

O desempenho gera esperanças de que a célula possa alimentar satélites em órbita próxima à Terra, onde os pesquisadores teorizaram que o dispositivo poderia fornecer vidas úteis operacionais muito além de 10 anos.

As células são descritas no artigo Estabilidade de radiação impressionante de células solares orgânicas baseadas em derivados de fulereno e polímeros conjugados contendo carbazol, publicado na ACS Applied Materials & Interfaces . Os dispositivos são baseados em uma mistura de polímeros à base de carbazol e um derivado de fulereno.

Os testes mostraram que um filme composto desses materiais mantinha mais de 80% de sua eficiência de conversão inicial após a exposição a uma dose máxima absorvida de 6.500 Gy. Os pesquisadores observaram que a NASA estima que os satélites em órbita terrestre geocêntrica estão expostos a uma dose média anual de radiação de 160 Gy, tornando o composto orgânico testado pela equipe da Skoltech um forte candidato a operar efetivamente nesse ambiente por mais de uma década.

Outras vantagens

O artigo observou outras vantagens do uso de PV orgânico para aplicações de satélite, incluindo uma alta relação potência / peso e flexibilidade. "A implantação de velas solares espaciais feitas de células solares plásticas flexíveis representa uma oportunidade atraente para aumentar a potência dos conversores fotoelétricos nos satélites", disse Pavel Troshin, professor da Skoltech, que liderou o grupo de pesquisa.

O mesmo grupo recentemente avaliou um grupo de perovskitas à base de chumbo para aplicações semelhantes e descobriu que as células rapidamente se degradaram sob exposição a 5.000 Gy de radiação. Enquanto isso, um grupo de pesquisa chinês descobriu que a falta de umidade no oxigênio a 35 km da superfície da Terra era uma vantagem para a perovskita.

Os satélites que requerem uma fonte de energia no espaço dependem principalmente de células solares III-V - assim nomeadas porque incorporam elementos desses grupos da tabela periódica. Conceitos alternativos, como PV orgânico e perovskitas, no entanto, potencialmente oferecem uma alternativa muito mais barata.

Cientistas russos enviam PV orgânico em órbita

Cientistas do Instituto Skoltech de Ciência e Tecnologia da Rússia demonstraram uma célula solar com alta estabilidade à radiação. Os cientistas dizem que as células, baseadas em compostos orgânicos poliméricos, podem ser um forte candidato para atender às exigências de alimentar satélites na órbita inferior da Terra.

O uso de células solares orgânicas para satélites de energia poderia oferecer uma enorme economia de custos. Imagem: Skoltech

Uma equipe liderada pelo Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (Skoltech), em Moscou, demonstrou uma célula solar orgânica capaz de resistir a 6 mil unidades de radiação gama (Gy), uma conquista que, segundo o instituto, é recorde.

O desempenho gera esperanças de que a célula possa alimentar satélites na órbita próxima da Terra, onde os pesquisadores teorizaram que o dispositivo poderia oferecer vida útil operacional muito além de 10 anos.

As células são descritas no artigo Estabilidade à Radiação Impressionante de Células Solares Orgânicas Baseadas em Derivados de Fulereno e Polímeros Conjugados Contendo Carbazol ,publicados na ACS Applied Materials & Interfaces . Os dispositivos baseiam-se numa mistura de polímeros à base de carbazole e um derivado de fulereno.

Os testes mostraram que uma película composta desses materiais manteve mais de 80% de sua eficiência de conversão inicial após a exposição a uma dose máxima absorvida de 6.500 Gy. Os pesquisadores observaram que a NASA estima que os satélites geocêntricos da órbita da Terra sejam expostos a uma dose anual média de radiação de 160 Gy, fazendo com que o composto testado pela Skoltech seja um forte candidato a operar efetivamente em tal ambiente por mais de uma década.

Outros aspectos positivos

O documento observou outras vantagens do uso de PV orgânico para aplicações de satélite, incluindo uma alta relação potência / peso e flexibilidade. "A implantação de velas solares espaciais feitas de células solares plásticas flexíveis representa uma oportunidade atraente para aumentar o poder dos conversores fotoelétricos nos satélites", disse o professor da Skoltech, Pavel Troshin, que liderou o grupo de pesquisa.

O mesmo grupo recentemente avaliou um grupo de perovskitas baseadas em chumbo para aplicações semelhantes e descobriu que as células rapidamente se degradaram sob exposição a 5.000 Gy de radiação. Um grupo de pesquisa chinês, por sua vez, descobriu a falta de umidade no oxigênio a 35 km da superfície da Terra , aproveitando a vantagem da perovskita .

Os satélites que exigem uma fonte de energia no espaço dependem principalmente de células solares III-V - assim chamadas porque incorporam elementos desses grupos da tabela periódica. Conceitos alternativos, como PV orgânico e perovskitas, no entanto, potencialmente oferecem uma alternativa muito mais barata.

Suíços criam painéis solares duas vezes mais eficientes

Painéis solares da Insolight

Empresa suíça criou método engenhoso para aplicar tecnologia usada no espaço em painéis solares que todos poderão ter em casa.

Sabia que de toda luz que atinge um painel solar, a média de retenção de energia varia entre os 15 e os 19%? Há painéis solares com uma maior taxa de eficácia, mas costumam estar destinados a utilizações mais restritas e não tão democratizadas. É o caso dos painéis solares usados em projetos espaciais.

E se fosse possível juntar o melhor dos dois mundos: a eficiência de uns à conveniência de outros? É isso que a empresa suíça Insolight está a fazer, como escreve a publicação TechCrunch. Os painéis solares criados pela spin-off da Universidade de Lousanne têm uma taxa de aproveitamento de energia que varia entre os 30 e os 37% – ou seja, o dobro dos painéis tradicionais.

Painéis solares da Insolight

Para conseguir estes resultados, a empresa usa as mesmas células que são usados em equipamentos espaciais – que apesar de serem mais pequenos, são altamente eficientes… e caros.

Mas para manter o custo mais baixo, a Insolight arranjou uma solução engenhosa: por cima das células que convertem a energia está uma camada de lentes que tem um formato em favo. O que isto faz é direcionar a luz solar para a pequena área onde estão as células fotovoltaicas. A refração da luz faz com que o posicionamento do Sol também não importe tanto.

Painéis solares da Insolight

Apesar de a tecnologia ser nova, é compatível com os atuais sistemas de energia solar, pelo que não necessitaria de uma grande adaptação por parte dos fabricantes ou dos consumidores.

“Esta abordagem híbrida é particularmente eficaz quando está nublado e a luz solar é menos concentrada, pois consegue continuar a gerar energia mesmo com raios difusos”, explicou Mathieu Ackermann, o diretor de tecnologia da Insolight.

“Os nossos painéis estão ligados à rede e são monitorizados de forma contínua. Eles continuam a funcionar sem problemas mesmo durante vagas de calor, tempestades e tempo de inverno”, acrescentou.

Os primeiros painéis solares da Insolight devem chegar ao mercado em 2022.

Fonte: DN Insider

China quer construir a primeira usina solar no espaço

Depois de sua bem-sucedida viagem ao outro lado da lua, a China está se preparando para construir uma usina de energia solar no espaço, numa tentativa da segunda maior economia do mundo de polir suas credenciais de superpotência.

China está tentando competir com os EUA pela hegemonia econômica, militar e tecnológica do globo.

As ambições espaciais da China estão subindo para uma órbita mais alta.

Depois de sua bem-sucedida viagem ao outro lado da lua, a China está se preparando para construir uma usina de energia solar no espaço, numa tentativa da segunda maior economia do mundo de polir suas credenciais de superpotência.

Com um orçamento anual de US $ 8.000 milhões para seu programa espacial, um número superado apenas pelos Estados Unidos , a China está tentando competir com seu rival pela hegemonia econômica, militar e tecnológica do planeta.

Os cientistas já começaram a construção de uma base experimental na cidade de Chongqing, no oeste da China. Inicialmente, eles pretendem desenvolver uma central eléctrica pequena na estratosfera entre 2021 e 2025, a energia solar instalação 1 Capacidade megawatt no espaço até 2030 e, posteriormente, maiores geradores, de acordo com a publicação Estado da Ciência e Tecnologia Daily.

Este é um resumo do que a China vem fazendo no espaço:

• Exploração lunar

Os cientistas espaciais chineses conseguiram com sucesso uma sonda lunar no outro lado da lua em 3 de janeiro, culminando em uma série de missões. O pouso na região inexplorada permitirá ao rover Chang'e-4 estudar melhor a Lua devido à falta de interferência eletromagnética da Terra.

O veículo está equipado com um rádio espectrômetro de baixa frequência para ajudar os cientistas a entender "como as primeiras estrelas foram acesas e como nosso cosmos emergiu da escuridão após o Big Bang," de acordo com a agência de notícias oficial da China, Xinhua

• Disparos verdes

Reminiscente do filme de ficção científica de 2015 "The Martian", estrelado por Matt Damon, a missão lunar da China também está testando se a lua estéril pode suportar a vida. Fotos enviadas de Chang'e-4 no mês passado mostraram a primeira folha verde de semente de algodão nove dias após o início do experimento, de acordo com a Universidade de Chongqing, que liderou o projeto biológico. A missão levou algodão, canola, batata, fermento e mosca da fruta.

• Mais missões

China planeja outras missões. Estão sendo preparadas mais quatro versões da sonda Chang'e, e pelo menos duas delas estão planejando pousar no pólo sul da Lua, segundo Wu Yanhua, vice-administrador da Administração Nacional do Espaço da China. A agência também explorará a criação de uma base de pesquisa na Lua. Uma sonda para Marte é provável até o final desta década.

• A estação espacial

China planeja construir sua própria estação espacial até 2022. Com o nome de Tiangong, ou Palácio Celestial, ela terá um módulo central e dois outros módulos para experimentos. A estação terá um peso total de 66 toneladas e será capaz de transportar três pessoas, com um ciclo de vida de pelo menos 10 anos. A instalação seria usada para pesquisa científica em cerca de doze áreas que incluem biologia, física e ciência dos materiais.

• Foguetes privados

O presidente Xi Jinping relaxou o monopólio do governo em lançamentos espaciais, incentivando a criação de pequenas empresas nacionais que sonham em desafiar empresas como a Space Exploration Technologies Corp., de Elon Musk, a Blue Origin de Jeff Bezos ou a Virgin Galactic. Richard Branson

As novas empresas estão recebendo financiamento de investidores de private equity e venture capital com base na China e também podem contar com a experiência de cientistas de foguetes do programa espacial da China.

• O GPS Challenger

China está levando sua rivalidade com os Estados Unidos ao espaço. O país asiático está investindo pelo menos US $ 9.000 milhões na construção de um sistema de navegação para reduzir sua dependência de GPS dos EUA, cujos satélites emitem dados de localização usados ​​por smartphones, sistemas de navegação de carros, microchip que Leve seu cachorro e os mísseis guiados.

E todos esses satélites são controlados pela Força Aérea dos Estados Unidos, o que incomoda o governo chinês. Por esta razão, desenvolveu uma alternativa chamada sistema de navegação Beidou, que no futuro fornecerá uma precisão de posicionamento de 1 metro ou menos com o uso de um sistema de suporte de solo.

Escombros do espaço A energia asiática está desenvolvendo capacidades espaciais sofisticadas, como "inspeção e reparo de satélites" e descarte de lixo em órbita, "pelo menos algumas das quais também podem funcionar" como armas contra satélites norte-americanos. Agência de inteligência de defesa dos Estados Unidos. O Ministério das Relações Exteriores da China diz que as acusações dos Estados Unidos são "infundadas".

China está construindo uma estação de energia solar orbital

Photo Pt.solar

A Academia de Tecnologia Espacial da China está desenvolvendo uma central solar orbital que capta a energia solar no espaço e a envia para a Terra.

Essa central consegue aproveitar toda a energia solar, porque, como orbita fora da atmosfera terrestre, não sofre com a nebulosidade.

Com previsões para lançar uma instalação de testes antes de 2025, a busca por energia limpa baseada no espaço mostra que a China está empenhada e faz um grande esforço para usar mais energia renovável e afirmar seu lugar entre os líderes no espaço.

O maior problema para uma central de produção de energia orbital é descobrir como enviar a energia para a Terra.

O projeto é ter painéis solares no espaço capturando a luz do sol e, em seguida, enviar a eletricidade para uma instalação na Terra em forma de micro-ondas ou laser, de acordo com o The Sydney Morning Herald.

A partir daí, a eletricidade seria distribuída normalmente. Se a central experimental funcionar bem, os cientistas chineses planejam testar e lançar instalações maiores e mais potentes até 2050, de acordo com o The Sydney Morning Herald.

Photo SMH

Fonte: The Sydney Morning Herald.

Mangalyaan - A missão de Marte: alguns fatos

Alguns fatos na missão de Marte 

Fatos da nave espacial:

• Seu motor principal gera 440 Newtons de empuxo.

• Massa de lançamento: 1350 kg.

• Possui um único painel solar, de 1,4 por 1,8 metros, produzindo 750W em Marte. [Nota: Isso não corresponde à imagem única que eu consegui encontrar do orbiter, postada abaixo; aquele parece ter um painel de três seções, com cada seção possivelmente 1,4 por 1,8 metros. Eu não posso explicar a discrepância.]

• Para controle de atitude, tem quatro rodas de reação, oito propulsores 22-Newton.

• Essas são basicamente semelhantes ao Chandrayaan-1, exceto pelo tamanho do painel solar. Chandrayaan-1 tinha um único painel de 2,15 por 1,8 metros que gerava 750W na Lua. Meu palpite é que o diagrama abaixo está correto e que a espaçonave de Marte tem um único painel solar composto de três painéis de 1,4 por 1,8 metro cada um, que juntos produziriam energia semelhante em Marte que o único painel maior fez no Lua. 

• Cinco instrumentos foram selecionados, incluindo: 

• Uma câmera colorida 

• Um sistema de imagem térmica por infravermelho 

• Um fotômetro Lyman-alfa 

• Um analisador de composição neutra exosférica 

• Um sensor de metano 

• O modelo de engenharia está completo e o modelo de voo deve ser concluído em março. 

• A ISRO espera que os instrumentos sejam entregues em março para integração a partir de abril. 

• O lançamento da órbita da Terra ocorrerá "em algum momento de outubro". 

• A espaçonave partirá da órbita da Terra em 26 de novembro e chegará a Marte em 22 de setembro de 2014.