O anel solar lunar Luna Ring: a visão de Shimizu para captar energia do espaço

Há anos que, numa grande empresa japonesa de construção, repousa numa gaveta um plano arrojado: uma imensa faixa solar ao longo do equador da Lua para fornecer energia limpa em abundância - dia e noite, sem nuvens e sem riscos meteorológicos. Depois da catástrofe nuclear de Fukushima, a ideia ganhou uma relevância inesperada. Agora, regressa lentamente ao debate sobre o futuro energético.

A visão do Luna Ring: um anel solar em torno da Lua

No centro desta proposta está o projeto “Luna Ring”, da construtora Shimizu Corporation. A lógica de base é radicalmente simples: na Lua não existe atmosfera, nem nuvens, nem tempestades. Ao longo do equador, a luz solar incide quase de forma contínua sobre a superfície. É precisamente ali que deverá surgir um cinturão de painéis solares.

Esse anel estender-se-ia por milhares de quilómetros à volta da Lua e formaria uma espécie de autoestrada fotovoltaica gigantesca. A Shimizu parte do princípio de que instalações solares no espaço conseguem gerar várias vezes mais energia do que seria possível na Terra com a mesma área. A razão é clara: não há filtro atmosférico, não existe sombreamento e não há noite do lado iluminado em cada momento.

A conta dos engenheiros: as células solares espaciais podem produzir até vinte vezes mais energia do que as instalações na Terra.

O ponto crítico é outro: a energia tem de chegar à Terra de forma segura e eficiente - a uma distância de cerca de 384.000 quilómetros.

Como a eletricidade da Lua chegaria às tomadas alemãs

A Shimizu descreve uma cadeia energética em várias etapas. Tudo começa, de forma clássica, nas células solares e termina na rede elétrica doméstica.

Do raio de sol ao feixe de micro-ondas

• As células solares ao longo do equador lunar convertem a luz do Sol em corrente elétrica.
• Cabos transportam essa corrente para o lado da Lua virado para a Terra.
• Aí ficam as instalações de transmissão, que transformam a energia em feixes direcionados de micro-ondas e lasers de alta energia.
• Esses feixes são apontados com precisão para as estações recetoras na Terra.

Na Terra, entrariam em ação as chamadas “rectennas” - antenas que voltam a converter as micro-ondas em corrente contínua. A partir daí, a eletricidade seguiria para a rede ou para sistemas de armazenamento, como habitualmente.

Segundo o conceito, parte dessa energia também poderia ser usada para produzir hidrogénio. Esse hidrogénio poderia ser armazenado como vetor energético, transportado por via marítima e reconvertido em eletricidade e calor em células de combustível. É precisamente aqui que começa a visão de uma sociedade energética baseada no hidrogénio, com armazenamentos descentralizados em vez de enormes centrais a carvão e a gás.

Num cenário ideal, um anel solar funcional em torno da Lua poderia tornar desnecessário todo o consumo de combustíveis fósseis.

Construir no espaço: robôs, poeira lunar e o mínimo de pessoas possível

Talvez o maior desafio seja a própria construção. Manter seres humanos permanentemente na Lua seria dispendioso e arriscado. Por isso, a Shimizu está a planear um estaleiro quase totalmente robótico.

Robôs como operários na Lua

Máquinas operadas à distância deverão trabalhar 24 horas por dia. Controladas a partir da Terra, teriam de:

• nivelar e preparar o terreno,
• abrir valas para cabos e fundações,
• montar e aparafusar módulos,
• erguer instalações de transmissão e vias de transporte.

Uma pequena equipa de astronautas no local limitaria a supervisionar, intervir caso os robôs falhassem e assumir tarefas críticas. O grosso do trabalho deverá ser executado de forma totalmente automatizada.

Construir com material lunar

Para evitar o envio de toneladas de materiais de construção a partir da Terra, o conceito aposta fortemente nos recursos lunares. O solo da Lua - o chamado regolito - contém inúmeros óxidos dos quais se pode extrair oxigénio e água com hidrogénio importado.

A partir da própria poeira, os engenheiros poderiam produzir materiais para a construção:

• materiais semelhantes ao betão para fundações,
• cerâmica e fibras de vidro para estruturas e canalizações de cabos,
• substratos e materiais para os painéis solares.

Instalações fabris autónomas deveriam deslocar-se ao longo do equador, processar material no local e instalar os painéis diretamente na posição final. Por baixo seguiriam os cabos; por cima, a faixa solar - com vários quilómetros de largura e, em alguns pontos, até 400 quilómetros.

A questão colossal dos custos

Por mais espetacular que a visão pareça, ela esbarra numa barreira dura: o financiamento. Economistas no Japão assinalam que projetos de grande escala já relativamente simples, como parques eólicos offshore ou novas centrais geotérmicas, têm de lutar por cada iene.

Um especialista do instituto japonês para a economia da energia defende que a energia solar lunar é, neste momento, sobretudo um exercício de cálculo - fascinante, mas astronomicamente caro. Aponta tecnologias como a geotermia, que já existem, estão testadas e são muito mais baratas de expandir.

Critério	Luna Ring	Geotermia no Japão
Maturidade técnica	Investigação, sem instalação de demonstração	Utilização comercial, várias centrais
Infraestrutura	Lançamento espacial, base lunar, transmissão por radiação	Perfuração, construção de centrais em terra
Viabilidade a curto prazo	Muito reduzida	Média a elevada

Além disso, o responsável pelo projeto na Shimizu não consegue apresentar uma estimativa de custos fiável. Todas as tecnologias centrais - desde a direção precisa dos feixes até às gigantescas fábricas solares e aos robôs de construção - ainda se encontram em fase de investigação.

Tecnologia no limite: feixes de energia a centenas de milhares de quilómetros

A transferência de energia promete vários recordes técnicos em simultâneo. Os feixes de micro-ondas e laser terão de atingir uma instalação recetora com precisão absoluta, apesar de a Terra e a Lua se moverem constantemente uma em relação à outra. Os erros são delicados: uma densidade excessiva pode prejudicar pessoas, equipamentos ou a natureza; uma densidade demasiado baixa torna o sistema ineficiente.

Para a orientação, estão previstas balizas de guia na Terra, destinadas a conduzir e estabilizar o feixe. Até agora, um sistema deste tipo só foi testado em escala muito reduzida, nunca com quantidades de energia na ordem dos gigawatts e nunca a uma distância tão extrema.

A passagem dos testes laboratoriais de hoje para uma central lunar permanente equivale mais a um salto tecnológico do que a uma simples atualização.

Em que ponto está o projeto neste momento?

Oficialmente, o Luna Ring continua a ser um estudo conceptual. A Shimizu não angariou financiamento significativo, não contratou qualquer empresa de construção e não apresentou um roteiro vinculativo. Também a agência espacial japonesa JAXA e a NASA permanecem como observadoras.

Depois de Fukushima, o interesse mediático aumentou por um curto período, porque o Japão começou subitamente a procurar alternativas à energia nuclear com grande intensidade. Vários reatores foram desligados e a dependência de energia importada aumentou. Nessa fase, os meios de comunicação recuperaram a ideia lunar - menos como plano concreto e mais como símbolo de uma mudança radical de pensamento.

Desde então, o tema foi ficando mais silencioso. O responsável pelo projeto insiste em que todas as peças, em teoria, são conhecidas: luz solar, células solares, micro-ondas, laser. Ainda assim, até que esses blocos se transformem num projeto de milhares de milhões de euros num corpo celeste estranho, o caminho continua a ser longo.

O que uma central lunar poderia significar para a Terra

Mesmo que o anel solar pareça irrealista a curto prazo, a lógica por trás dele ocupa especialistas em energia e em espaço em todo o mundo. A longo prazo, cresce a preocupação de que a procura energética da humanidade seja difícil de satisfazer com meios tradicionais - sobretudo se as metas climáticas forem levadas a sério.

A energia solar espacial oferece várias vantagens teóricas:

• produção de eletricidade quase contínua, 24 horas por dia,
• sem ocupação de área na Terra,
• sem emissões locais,
• e, numa perspetiva futura, possibilidade de produção massiva de hidrogénio.

Por outro lado, permanecem os riscos e as questões em aberto: quão seguro é orientar radiação de alta potência? Que conflitos políticos surgem se alguns Estados obtiverem controlo sobre uma tecnologia tão estratégica? Quem responde por falhas ou acidentes?

Porque vale a pena olhar para os detalhes

Por detrás da ideia grandiosa escondem-se várias tecnologias interessantes que já poderiam trazer benefícios hoje - mesmo sem um anel solar concluído:

• Robôs capazes de construir em condições extremas poderiam, muito antes de um projeto lunar, erguer pontes, túneis ou instalações offshore na Terra.
• A utilização de matérias-primas locais - a chamada utilização de recursos in situ - também tem relevância na Terra quando os transportes são caros ou politicamente sensíveis.
• A transmissão eficiente por micro-ondas e laser poderia tornar-se um complemento às redes clássicas em regiões remotas.

Para leigos, termos como “rectenna” ou “regolito” soam rapidamente abstratos. No essencial, porém, trata-se de algo muito concreto: como captar, transportar e armazenar energia com a menor perda possível? Os planos lunares japoneses são um laboratório extremo para exatamente estas questões - com ideias de que parte poderá, talvez, entrar no nosso quotidiano muito antes de vermos um anel luminoso no céu.