Bỏ qua điều hướng
•

Lầu Năm Góc tham vọng 'kéo điện' từ không gian xuống Trái đất

Lầu Năm Góc tham vọng 'kéo điện' từ không gian xuống Trái đất
Nguồn ảnh: Tuổi Trẻ

Mỹ đang phát triển hệ thống đưa pin mặt trời lên quỹ đạo để thu năng lượng và truyền điện xuống Trái đất, mở ra khả năng cung cấp điện liên tục cho những nơi lưới điện khó vươn tới.

Lầu Năm Góc tham vọng 'kéo điện' từ không gian xuống Trái đất - Ảnh 1.

Công nghệ điện mặt trời trong không gian được kỳ vọng có thể cung cấp điện liên tục và truyền đến những nơi cần sử dụng dưới Trái đất - Ảnh minh họa: Magnific

Theo trang tin chuyên về lĩnh vực năng lượng OilPrice.com ngày 4-10, Lầu Năm Góc vừa ký hợp đồng với công ty năng lượng mặt trời Overview Energy nhằm thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một hệ thống định hướng, giúp truyền chính xác năng lượng từ hệ thống điện mặt trời trên quỹ đạo xuống các trạm thu trên Trái đất.

Đưa pin mặt trời lên không gian sản xuất điện

Ý tưởng của công nghệ này là đưa các tấm pin mặt trời lên không gian để hứng ánh sáng Mặt trời, rồi truyền lượng điện tạo ra về Trái đất bằng tia laser hoặc sóng vi ba.

Một lợi thế đáng chú ý là các tấm pin trong không gian không bị giới hạn bởi ngày và đêm như ở Trái đất, qua đó có thể tạo ra năng lượng 24 giờ mỗi ngày.

Điều này giúp hạn chế tình trạng điện mặt trời được sản xuất nhiều vào lúc nhu cầu sử dụng chưa cao. Khi cung vượt cầu, một phần điện có thể bị lãng phí, thậm chí khiến giá điện xuống dưới 0.

Trong khi đó, các hệ thống lưu trữ điện hiện chưa đủ khả năng hấp thụ lượng điện dư thừa.

Điện mặt trời trong không gian còn có lợi thế là không cần sử dụng nhiều đất như các trang trại điện mặt trời đặt tại Trái đất. 

Theo báo cáo năm 2022 của công ty tư vấn quản lý và chiến lược toàn cầu McKinsey & Company (Mỹ), để tạo ra cùng một đơn vị công suất, các trang trại điện mặt trời quy mô lớn cần diện tích ít nhất gấp 10 lần nhà máy điện chạy bằng than hoặc khí tự nhiên, nếu tính cả diện tích phục vụ sản xuất và vận chuyển nhiên liệu.

Theo trang công nghệ Interesting Engineering, các vệ tinh điện mặt trời còn có thể truyền năng lượng đến nơi cần thiết.

Đây là lý do Bộ Chiến tranh Mỹ quan tâm đến công nghệ này: để cung cấp điện cho các căn cứ quân sự ở những khu vực xa xôi.

Hệ thống chưa hoàn chỉnh

Dự kiến công nghệ này sẽ được thử nghiệm lần đầu vào năm 2028. Đến năm 2030, các vệ tinh dự kiến bắt đầu được đưa lên quỹ đạo địa tĩnh (GEO).

"Việc kết nối giữa không gian và mặt đất là yếu tố quan trọng nhất của năng lượng mặt trời trong không gian, đặc biệt đối với các binh sĩ cần điện tại những vị trí chính xác", ông Darko Filipi, đồng giám đốc điều hành Overview Energy, nói với Interesting Engineering.

Overview Energy cũng đã ký hợp đồng với Meta hồi đầu năm nay để cung cấp tới 1 gigawatt điện mặt trời từ không gian cho công ty này, tương đương công suất của một lò phản ứng hạt nhân.

Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm và chưa từng được vận hành hoàn chỉnh.

Trao đổi với tờ Washington Post, ông Filipi cho biết Overview Energy tin rằng công nghệ này có thể tạo ra lượng điện lớn để cung cấp cho nhiều nơi.

Trong khi đó, ông Amory Lovins, nhà vật lý tại Đại học Stanford và đồng sáng lập tổ chức nghiên cứu năng lượng RMI, cho rằng công nghệ có thể hoạt động nhưng nghi ngờ về hiệu quả kinh tế.

Theo ông, các nguồn năng lượng như điện hạt nhân và địa nhiệt có thể cung cấp điện sạch, liên tục với chi phí thấp hơn và sử dụng những công nghệ đã được chứng minh.

Lầu Năm Góc tham vọng 'kéo điện' từ không gian xuống Trái đất - Ảnh 3.Lần đầu tiên thu năng lượng Mặt trời từ không gian chiếu về Trái đất

Năng lượng Mặt trời trong không gian không phụ thuộc vào các yếu tố như ngày và đêm, mây che khuất hay thời tiết trên Trái đất nên nó luôn có sẵn.

Mỹ đang đẩy mạnh chiến lược phát triển hệ thống điện mặt trời trên quỹ đạo nhằm truyền năng lượng trực tiếp xuống Trái đất qua tia laser hoặc sóng vi ba. Theo hợp đồng vừa ký kết với công ty Overview Energy, Lầu Năm Góc hướng tới thử nghiệm công nghệ định hướng năng lượng vào năm 2028 trước khi đưa các vệ tinh lên quỹ đạo địa tĩnh từ năm 2030. Giải pháp này giúp khắc phục hoàn toàn hạn chế về chu kỳ ngày đêm và giảm bớt diện tích đất khổng lồ vốn là rào cản của các trang trại quang điện truyền thống. Đối với quân đội Mỹ, khả năng cung cấp nguồn điện liên tục 24 giờ mỗi ngày đến các căn cứ tại những vùng xa xôi mang lại lợi thế hậu cần và chiến lược vượt trội. Không chỉ thu hút giới quân sự, Overview Energy còn thỏa thuận cung cấp tới 1 gigawatt điện mặt trời không gian cho tập đoàn Meta nhằm phục vụ nhu cầu năng lượng khổng lồ. Việc thu năng lượng ngoài không gian cũng hứa hẹn giải quyết tình trạng lãng phí điện năng vào các thời điểm cung vượt cầu ở lưới điện mặt đất. Mặc dù sở hữu tiềm năng vượt trội, công nghệ này vẫn đối mặt với nhiều nghi vấn về tính khả thi kinh tế và hiệu quả đầu tư. Nhà vật lý Amory Lovins từ Đại học Stanford nhận định các nguồn điện hạt nhân hay địa nhiệt trên mặt đất vẫn có lợi thế cạnh tranh cao hơn. Ngoài ra, việc kết nối chính xác và an toàn giữa không gian với mặt đất vẫn là bài toán kỹ thuật phức tạp cần tiếp tục hoàn thiện trong các giai đoạn thử nghiệm tới.