Un equipo de la Universidad de Xidian en Xi'an ha logrado un avance significativo en la transmisión inalámbrica de energía eléctrica: consiguieron dirigir con éxito 1180 W a más de 100 metros de distancia mediante un haz de microondas durante las pruebas terrestres del proyecto «Zhu Ri» («Persecución del Sol»). En este proceso, la eficiencia de transferencia en el ciclo «corriente continua a corriente continua» alcanzó el 20,8 %, mientras que el coeficiente de recolección del haz llegó al 88 %, cifras que demuestran un progreso notable en esta tecnología.
Lo que hace destacar a estos ensayos es la transición de una transmisión fija a un único objetivo hacia un sistema dinámico, capaz de alimentar simultáneamente varios objetos en movimiento. Este factor resulta crucial para las aplicaciones prácticas, ya que tanto los satélites como los vehículos terrestres cambian de posición constantemente. En una prueba independiente, un dron que volaba a 30 km/h a una distancia de 30 metros recibió de forma estable 143 W, lo que indica que el sistema mantiene la precisión del haz incluso cuando el objetivo se desplaza. La instalación consta de un espejo de 4,8 metros ubicado en una torre de 75 metros, paneles solares, un convertidor de microondas y una antena receptora-rectificadora, desarrollada por el equipo bajo la dirección de Duan Baoyan, de la Academia China de Ingeniería.
A modo de comparación, en 2022, cuando se completó el primer sistema de verificación integral del mundo (desde la concentración de luz solar hasta la recuperación de electricidad en el receptor), la eficiencia era de apenas un 15,05 %. El aumento de la eficiencia en un tercio tras cuatro años de investigación señala un avance científico acelerado, aunque el camino hacia el despliegue en órbita sigue siendo inmenso.
Para comprender la magnitud del desafío, basta considerar que la distancia hasta la órbita geoestacionaria, a 36.000 kilómetros de altura, es millones de veces superior a los 100 metros del ensayo de laboratorio. Será necesario ampliar las antenas receptoras y emisoras hasta alcanzar decenas o cientos de metros, garantizar un apuntado preciso del haz a través de una atmósfera turbulenta a lo largo de miles de kilómetros, incrementar sustancialmente la eficiencia general del sistema y resolver cuestiones críticas de fiabilidad y durabilidad en las condiciones del espacio. Aunque China ha fijado oficialmente el año 2030 como meta para las primeras pruebas a escala de megavatios en el espacio, el coste y los plazos definitivos para el despliegue de una estación orbital aún no se han determinado.
El principio de funcionamiento del sistema es sencillo de explicar, pero complejo de ejecutar. Los espejos concentran la luz solar en paneles de silicio que generan corriente continua; posteriormente, unos convertidores de estado sólido la transforman en microondas de banda centimétrica, que se enfocan en un haz estrecho dirigido al receptor. En el extremo receptor, una antena rectificadora especial vuelve a convertir las ondas de radio en electricidad. La elección de las microondas no es casual: atraviesan la atmósfera terrestre con menos pérdidas que la radiación infrarroja o la luz visible, algo fundamental para transmitir energía desde el espacio a la Tierra.
El proyecto se fundamenta en la arquitectura OMEGA, propuesta por el equipo de Duan Baoyan en 2014. Esta arquitectura emplea principios esféricos para la concentración de luz solar y un diseño modular, lo que permitirá ensamblar los componentes en el espacio como si fuera un juego de construcción. La versión distribuida de OMEGA, desarrollada en años recientes, soluciona el problema de la escalabilidad y evita que un fallo en un solo punto comprometa toda la estructura orbital.
Este logro confirma un progreso real en la verificación terrestre de componentes individuales, pero no implica que una estación orbital comercial esté cerca. Los principales desafíos de ingeniería —como aumentar la escala de las antenas cientos de veces, controlar el haz a través de la atmósfera en distancias astronómicas, elevar el rendimiento de todo el sistema y garantizar la robustez en el espacio— permanecen sin resolver. Si bien la mejora energética respecto a las pruebas terrestres de 2022 es evidente, se trata solo de una etapa en un largo recorrido. El incremento específico de eficiencia en un tramo de cien metros demuestra que el perfeccionamiento de los eslabones de la cadena avanza, pero su integración en un sistema orbital único requerirá avances técnicos que aún no se pueden predecir.
