Điện mặt trời từ vũ trụ đang nổi lên như một giải pháp đầy hứa hẹn để khai thác nguồn năng lượng vô tận từ Mặt Trời, không bị ảnh hưởng bởi thời tiết và vị trí địa lý trên Trái Đất. Các hệ thống này hoạt động bằng cách thu thập năng lượng mặt trời trên quỹ đạo, nơi các tấm pin mặt trời hầu như không bị che khuất. Năng lượng thu được sau đó được chuyển đổi thành sóng vô tuyến và truyền về các trạm tiếp nhận trên mặt đất, trước khi được chuyển đổi trở lại thành điện năng.
Một số thiết kế khác sử dụng các gương khổng lồ để phản xạ ánh sáng Mặt Trời tới các tấm pin mặt trời đặt trên bề mặt Trái Đất. Theo một nghiên cứu của NASA, quy mô của các cấu trúc thu thập ánh sáng này có thể lớn hơn bất cứ thứ gì hiện có trên quỹ đạo, thậm chí gấp 3.000 lần diện tích của Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).
Ưu điểm lớn nhất của điện mặt trời vũ trụ là khả năng cung cấp năng lượng cho các khu vực xa xôi, nơi việc khai thác các nguồn năng lượng truyền thống gặp nhiều khó khăn do thiếu cơ sở hạ tầng hoặc vị trí biệt lập. Paul Jaffe, một cựu kỹ sư điện tử tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Mỹ, nhấn mạnh rằng, không giống như các nguồn năng lượng mặt đất, nhiệt hạch, hạt nhân hay than đá, điện mặt trời vũ trụ có thể truyền năng lượng từ vệ tinh đến bất kỳ địa điểm nào trên Trái Đất.
Nhiều công ty và tổ chức đang tích cực theo đuổi công nghệ này. Space Solar, một công ty khởi nghiệp của Anh, gần đây đã ký thỏa thuận hợp tác với một công ty năng lượng Iceland để cung cấp điện mặt trời từ không gian vào năm 2030, đủ để đáp ứng nhu cầu của khoảng 3.000 hộ gia đình. Space Solar cũng đã đạt được một cột mốc quan trọng khác khi thử nghiệm thành công công nghệ truyền điện 360 độ, cho phép các tấm pin mặt trời truyền năng lượng về Trái Đất bất kể chúng quay như thế nào để luôn hướng về phía Mặt Trời.
Tại California, Mỹ, công ty Reflect Orbital có kế hoạch phóng một cụm gương quay quanh quỹ đạo vào năm 2025 để kéo dài thời gian tiếp xúc với ánh nắng của các tấm pin mặt trời trên Trái Đất. Họ đang phát triển các vệ tinh trang bị gương làm từ vật liệu siêu mỏng và bền mang tên Mylar. Hệ thống này được điều khiển bằng trí tuệ nhân tạo (AI), cho phép điều chỉnh góc độ của gương theo thời gian thực khi Trái Đất quay, đảm bảo ánh sáng Mặt Trời được phản xạ đến những vị trí cần thiết nhất. Về lâu dài, công ty dự định phóng 57 gương phản xạ lên quỹ đạo thấp ở độ cao 600 km.
Năm ngoái, một nguyên mẫu của Viện Công nghệ California (Caltech) đã thu thập năng lượng mặt trời trong không gian và truyền một lượng đáng kể về Trái Đất. Trung Quốc và Nhật Bản cũng đang lên kế hoạch cho các thử nghiệm tương tự vào năm 2028 và 2025.
Tuy nhiên, điện mặt trời vũ trụ vẫn đối mặt với những thách thức đáng kể, đặc biệt là về chi phí. Theo báo cáo của NASA, công nghệ này có thể tốn kém gấp 12-80 lần so với các giải pháp trên mặt đất do còn quá mới. Erica Rodgers, giám đốc chương trình cao cấp tại Văn phòng Công nghệ, Chính sách và Chiến lược của NASA, chỉ ra rằng phần lớn chi phí liên quan đến hoạt động phóng và sản xuất. Mặc dù tên lửa tái sử dụng Falcon của SpaceX có thể giúp tiết kiệm chi phí, nhưng tên lửa Starship lớn hơn, có khả năng phóng tiếp trong vòng vài giờ, hứa hẹn sẽ giảm đáng kể chi phí bay vào không gian.
Bất chấp những chi phí ban đầu cao, tiềm năng khai thác của điện mặt trời vũ trụ có thể giúp giảm bớt chi phí trong dài hạn. Ví dụ, các hoạt động khai thác mỏ ở những khu vực xa xôi thường phải trả chi phí điện năng cao hơn nhiều so với mức trung bình, nhưng việc xây dựng các trạm thu nhận điện mặt trời trong vũ trụ có thể đảo ngược tình thế. Tương tự, trong trường hợp thiên tai phá hủy lưới điện, các trạm thu nhận tín hiệu tạm thời có thể được vận chuyển đến khu vực bị ảnh hưởng để khai thác năng lượng mặt trời từ không gian.
Ngoài vấn đề chi phí, công nghệ điện mặt trời vũ trụ cũng đặt ra những lo ngại về việc thiết lập các quy định và tiêu chuẩn quốc tế. Một số chuyên gia lo ngại rằng việc truyền năng lượng về Trái Đất có thể gây cản trở liên lạc hoặc gây hại cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, tần số của sóng vô tuyến truyền năng lượng có thể được điều chỉnh để giảm thiểu sự gián đoạn cho các hệ thống khác.
Điện mặt trời vũ trụ là một lĩnh vực đầy triển vọng, hứa hẹn mang lại nguồn năng lượng sạch và bền vững cho tương lai. Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua, những tiến bộ gần đây cho thấy tiềm năng to lớn của công nghệ này trong việc giải quyết các vấn đề năng lượng toàn cầu.
Admin
Nguồn: VnExpress
