## Xây trạm năng lượng mặt trời ngoài vũ trụ - nghe sci-fi nhưng sắp thành sự thật rồi đó!
Nghe có vẻ như trong phim Marvel nhỉ? Nhưng mà các chuyên gia từ Space Solar, ESA (Cơ quan Không gian Châu Âu) và Đại học Glasgow (Scotland) đang nghiên cứu nghiêm túc đấy. Họ tính bắn năng lượng mặt trời từ ngoài vũ trụ xuống lưới điện Trái Đất với công suất lên tới gigawatt luôn, mà theo họ thì an toàn và chi phí cũng ổn nha!
Tất nhiên là để biến ý tưởng "trên trời rơi xuống" này thành hiện thực thì đội ngũ các nhà khoa học, kỹ sư và chuyên gia đầu ngành sẽ phải đối mặt với một đống bài toán cực khó.
## Công nghệ này có mới không?
Thực ra truyền năng lượng từ không gian xuống mặt đất không phải trend mới đâu nha - vệ tinh viễn thông đã gửi tín hiệu vi sóng xuống Trái Đất từ những năm 60 rồi. Nhưng mà truyền năng lượng xuống lưới điện thì lại là level khác hẳn.
"Ý tưởng này được đề xuất từ hơn một thế kỷ trước rồi đó", Nicol Caplin - nhà khoa học làm việc tại ESA chia sẻ. "Ban đầu nó thuộc thể loại khoa học viễn tưởng 100% luôn. Nhưng theo thời gian, mọi người bắt đầu quan tâm nhiều hơn".
Hiện tại, dự án Solaris của ESA đang test hai mô hình: một kiểu truyền vi sóng xuống các trạm mặt đất, kiểu còn lại dùng gương khổng lồ để phản chiếu ánh sáng mặt trời xuống trang trại năng lượng.
Công nghệ vi sóng đang được ưu ái hơn vì tiềm năng lớn hơn nhiều. Theo Sanjay Vijendran - trưởng dự án Solaris, thì vi sóng không bị ảnh hưởng bởi thời tiết nha.
Theo Andrew Glester - host nổi tiếng của podcast Thế giới Vật lý, một trạm 1-gigawatt sẽ thuộc top 5 trang trại năng lượng mặt trời lớn nhất, và "cung cấp điện cho 875.000 hộ gia đình trong cả năm" luôn đó!
## Những thách thức cần vượt qua
Nhưng mà trước khi flex, dự án này phải giải quyết một đống vấn đề hóc búa trước đã.
Theo tạp chí Nature, một trạm năng lượng mặt trời không gian công suất gigawatt sẽ có diện tích tới 1 km2 - tức là lớn gấp 100 lần Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS (mà ISS thì mất cả 10 năm mới xây xong nha). Và vì trạm này không có khu vực cho người ở, nên phải lắp đặt bằng robot hoàn toàn.
Chưa kể những tấm pin mặt trời phải:
- Chống được bức xạ không gian
- Chống được rác thải không gian đâm vào
- Nhẹ cân mà hiệu suất phải cao hơn pin thường ngày nay nhiều
Chi phí xây dựng, hiệu suất truyền tải... đều là những bài toán khó cần có đột phá khoa học mới giải được.
## Có an toàn cho sức khỏe không?
Vì trạm này sẽ bắn bức xạ vô tuyến và vi sóng xuống Trái Đất nên nhiều người lo ngại về sức khỏe là đúng rồi.
Nhưng theo nghiên cứu ban đầu thì khá an toàn nha. Chuyên gia Sanjay Vijendran giải thích: "Ảnh hưởng duy nhất của những bước sóng này lên con người hay sinh vật là làm mô sống nóng lên thôi". Ông khẳng định luôn: "Nếu bạn đứng dưới tia này, nó giống như bạn hứng ánh sáng mặt trời vào ban đêm vậy".
Tuy nhiên vẫn có chuyên gia hoài nghi, cho rằng cần nghiên cứu thêm về tác động của vi sóng lên con người, động vật, thực vật, vệ tinh và cơ sở hạ tầng, cũng như tầng điện ly của Trái Đất. Năng lượng truyền không dây cũng không được làm ảnh hưởng hệ thống viễn thông đang có.
Và ngay cả khi khoa học chứng minh an toàn rồi, thì thuyết phục được số đông vẫn là chuyện khác. Nhìn những drama xung quanh sóng 5G là biết, "vi sóng từ vũ trụ bắn xuống" sẽ gặp phải bao nhiêu thị phi
Một trạm năng lượng mặt trời to tới vài kilomet vuông còn đối mặt với nguy cơ va chạm rác thải không gian - vấn đề mà ngành hàng không vũ trụ vẫn chưa giải quyết được.
Cuối cùng, dự án này phải thực sự có ích cho môi trường mới được. Từ xây dựng, đưa lên quỹ đạo, đến quản lý và duy trì - tất cả đều phải tính đến tác động môi trường.
## Chi phí thế nào?
Chi phí vẫn luôn là bài toán khó nhất trong những dự án quy mô lớn. Nhưng với chi phí phóng tàu ngày càng giảm, dự án này có thể khả thi trong tương lai đó!
Theo Sanjay Vijendran, chi phí có thể so sánh với trạm năng lượng hạt nhân ngày nay - "khoảng 100-200 USD/megawatt-giờ", và sẽ còn giảm dần.
Ông tin rằng chi phí của trạm năng lượng mặt trời không gian sẽ sớm cạnh tranh được với điện mặt trời và điện gió - hiện đang dưới 50 USD/megawatt-giờ. Theo dữ liệu của Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA), chi phí điện mặt trời và điện gió năm 2021 dao động ở mức 20-45 USD/megawatt-giờ.
## Tương lai sáng lắm nha!
Các chuyên gia cho rằng một khi mọi người thấy được một trạm quy mô nhỏ hoạt động trên quỹ đạo, chứng minh được tính khả thi, thì mọi thứ sẽ thuận lợi hơn nhiều.
Hiện tại, nhiều tổ chức và trường đại học hàng đầu đang nghiên cứu những trạm không gian có thể chuyển ánh sáng mặt trời thành điện với khối lượng siêu nhẹ, lắp đặt dễ dàng, thậm chí gập gọn được luôn.
Với những tên lửa giá rẻ của SpaceX (Elon Musk) hay Blue Origin (Jeff Bezos), những hệ thống này sẽ sớm lên quỹ đạo và chứng minh khả năng của mình thôi.
Tương lai của trạm năng lượng mặt trời không gian đang dần sáng tỏ theo thời gian, và một ngày nào đó sẽ biến ánh sáng mặt trời thành tia năng lượng vô hình, bắn thẳng xuống Trái Đất để cung cấp điện năng cho mọi nơi!
Nguồn: soha.vn