Giới khoa học vừa đạt bước tiến mới trong tham vọng truyền điện mặt trời từ không gian xuống bất cứ vị trí nào trên mặt đất.

Các nhà khoa học làm việc cho dự án của Bộ Quốc phòng Mỹ vừa thử nghiệm thành công một tấm pin năng lượng mặt trời với kích thước cỡ một hộp bánh pizza trong không gian.

Mô phỏng phóng điện mặt trời từ không gian xuống trái đất
Mô phỏng phóng điện mặt trời từ không gian xuống trái đất

Theo CNN, thiết bị này là nguyên mẫu và bước đầu trong kế hoạch chế tạo hệ thống có thể truyền điện từ không gian xuống bất cứ vị trí nào trên mặt đất.

Nhà máy phát điện mặt trời từ không gian xuống trái đất

Tấm pin được gọi là Bộ phận Ăng ten tần số vô tuyến quang năng (PRAM), được phóng lên lần đầu vào tháng 5.2020. PRAM được gắn trên  X-37B – phi thuyền thực hiện nhiều nhiệm vụ bí ẩn của Lầu Năm Góc.

PRAM chuyển hóa quang năng thành điện năng khi X-37B bay quanh trái đất với tốc độ 90 phút/vòng.

Tấm pin này được thiết kế để tận dụng tối đa ánh sáng trong không gian chưa đi xuyên qua bầu khí quyển của trái đất, do đó giữ lại nhiều năng lượng sóng xanh với cường độ mạnh hơn so với trên mặt đất.

Ánh sáng xanh khuếch tán khi đi vào bầu khí quyển, cũng là nguyên nhân khiến bầu trời có màu xanh.

“Chúng tôi có được vô số ánh sáng trong không gian nhờ điều đó”, theo ông Paul Jaffe, chuyên gia phát triển dự án.

Thử nghiệm mới nhất cho thấy tấm pin năng lượng kích thước 30 cm x 30 cm có thể sản sinh ra 10 watt năng lượng để truyền đi, đủ để cấp nguồn cho một máy tính bảng.

Dự án có kế hoạch dùng hàng chục tấm pin nên có thể tạo ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực phát điện và phân phối đến những nơi xa xôi trên địa cầu. Bên cạnh đó, nó còn có thể bổ sung cho các lưới điện lớn trên thế giới.

“Tương lai, một dự án điện mặt trời trong không gian sẽ có công suất nhiều gigawatt, bằng hoặc vượt cả những nhà máy điện lớn nhất hiện nay, nên sẽ cung cấp đủ điện cho một thành phố”, ông Jaffe dự báo.

Hiện tấm pin trong thử nghiệm vẫn chưa thực sự truyền điện trở về trái đất, nhưng công nghệ đã được chứng minh. Nếu dự án phát triển những tấm pin năng lượng khổng lồ với diện tích nhiều km2, nó có thể gửi vi ba (sóng tần số siêu cao) trở về trái đất để chuyển hóa thành điện năng.

Phóng điện mặt trời từ không gian xuống trái đất giải pháp trong thảm họa

Bước tiếp theo, các nhà khoa học sẽ thử nghiệm cho PRAM hoạt động ở nhiệt độ ổn định trên độ cao 36.000 km so với mặt đất, nhằm xem xét tính ổn định và hiệu quả trong việc phát điện.

Thiết bị phóng điện từ không gian xuống trái đất
Thiết bị phóng điện từ không gian xuống trái đất

Một bước quan trọng khác là thử nghiệm truyền năng lượng xuống mặt đất. Các thiết bị cần phải truyền vi ba xuống một cách chính xác chứ không được sai sót, nhờ kỹ thuật “kiểm soát tia định hướng lùi”. Kỹ thuật này sẽ gửi một tín hiệu dẫn đường từ ăng ten đích trên trái đất đến các tấm pin trong không gian.

Các tia vi ba chỉ được truyền đi sau khi nhận được tín hiệu dẫn đường, nghĩa là khi thiết bị tiếp nhận đã ở vị trí sẵn sàng. Vi ba có thể dễ dàng chuyển thành điện năng trên mặt đất, nên có thể được truyền từ không gian đến bất cứ nơi nào trên mặt đất có thiết bị tiếp nhận.

Ông Jaffe trấn an trước lo ngại rằng những phần tử xấu có thể lợi dụng công nghệ này để tạo một tia laser khổng lồ từ không gian. Kích cỡ ăng ten cần thiết để truyền năng lượng tạo ra tia hủy diệt phải rất lớn, và dễ bị phát hiện vì phải mất nhiều tháng hoặc nhiều năm để lắp ráp.

“Điều đó quá sức khó khăn, nếu không nói là không thể”, ông nhận định về nguy cơ vũ khí hóa năng lượng mặt trời từ không gian.

Chuyên gia này chỉ ra lợi thế độc đáo của vệ tinh năng lượng mặt trời so với các nguồn điện khác là ở chỗ có thể truyền đi toàn cầu. “Bạn có thể truyền điện xuống Chicago và chỉ một giây sau lại truyền đến London hoặc Brasilia nếu cần”, ông nêu ví dụ.

Ông Chris DePuma, đồng lãnh đạo dự án, cho biết rằng một khi hoàn thành, công nghệ mới sẽ có ứng dụng tức thì trong các thảm họa, khi hạ tầng điện bị hỏng. “Gia đình tôi ở Texas từng bị mất điện và sống trong lạnh giá vì lưới điện quá tải. Do đó, nếu có một hệ thống như thế, bạn có thể truyền điện đến và gia đình tôi lại có thể sưởi ấm”, ông nói khi đề cập đến đợt bão tuyết lịch sử vào tháng trước ở Mỹ.

Ưu, nhược điểm của công nghệ phóng điện mặt trời từ vũ trụ xuống bất kỳ mọi nơi trên trái đất

Theo ông Paul Jaffe, chuyên gia phát triển dự án, một trở ngại lớn trong việc áp dụng công nghệ này là tính kinh tế. Việc chế tạo các thiết bị trong không gian rất đắt tiền, dù chi phí này đã giảm xuống trong 10 năm qua.

Tuy nhiên, những nhà máy phát điện trong không gian cũng có lợi thế khi không phải chú ý đến vấn đề trọng lực như khi chế tạo các thiết bị kích thước lớn ở mặt đất.

thanhnien.vn

Ngọc Trung

Phát minh tuyệt vời có thể giúp các vùng xa xôi hẻo lánh tiếp cận được với điện năng

ha***@gmail.com

Vậy là trong tương lai có điện free để dùng rồi

Quang Điện

Dự án điện mặt trời từ không gian xuống trái đất là phát mình công nghệ ngoài sức tưởng tượng

Thanh Quý

Nếu Dự án điện mặt trời từ không gian xuống trái đất thành hiện thực lúc đó trái đất đã khác rất nhiều rồi

Thong Tran
Thật tuyệt vời nếu dự án này thành hiện thực. Trái đất giảm ô nhiễm, giảm nhiên liệu hóa thạch, giảm chặn sông ngòi làm thủy điện, môi trường sống khá hơn, giảm biến đổi khí hậu.
Đức Huỳnh Quang
Nếu dự án thành công thì sẽ giúp ích rất nhiều về nguồn điện cho các nước nghèo trên thế giới .
Han Truong
Ý tưởng tuyệt vời 👍