Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) có kế hoạch nghiên cứu các công nghệ quan trọng cần thiết để chuyển hóa Năng lượng Mặt trời từ Không gian thành điện năng thông qua sáng kiến SOLARIS.
Theo sáng kiến SOLARIS của ESA, năng lượng mặt trời có thể
được thu thập từ xa trong không gian, truyền không dây xuống Trái đất đến bất cứ
nơi nào theo yêu cầu cần thiết. Gần đây, ở Đức đã trình diễn một trong những
công nghệ truyền tải điện không dây cho khán giả gồm những người ra quyết định
từ doanh nghiệp và chính phủ.
Cuộc trình diễn tính khả thi của công nghệ diễn ra tại Nhà
máy Đổi mới X-Works của Airbus ở Munich. Tia vi sóng được sử dụng để truyền
năng lượng xanh giữa hai điểm đại diện cho "Không gian" và "Trái
đất" trên khoảng cách 36 mét.
Nguồn năng lượng nhận được được sử dụng để thắp sáng một
thành phố kiểu mẫu và sản xuất hydro xanh bằng phản ứng điện quang phân tách nước.
Năng lượng mặt trời dư thừa thậm chí còn phục vụ để sản xuất bia rượu 0% được
làm mát không dây đầu tiên trên thế giới trong tủ lạnh trước khi phục vụ khán
giả xem.
Để chuẩn bị cho châu Âu ra quyết định trong tương lai về Điện
mặt trời từ không gian, ESA đã đề xuất một chương trình chuẩn bị cho châu Âu, được
đặt tên là SOLARIS, trước mắt đệ trình cho Hội đồng ESA cấp Bộ trưởng sắp tới
vào tháng 11/2022.
Điện mặt trời không gian là một nguồn năng lượng tiềm năng sạch,
giá cả phải chăng, liên tục, dồi dào và an toàn. Khái niệm cơ bản này được đưa
ra mang tính cấp bách do nhu cầu ngày càng cao về những nguồn năng lượng sạch
và an toàn mới, đáp ứng tiến trình chuyển đổi châu Âu sang thế giới Net Zero
carbon vào năm 2050. Nếu châu Âu muốn có được nguồn năng lượng vô tận, có khả
năng thay đổi thế giới này thì đây là thời điểm phải bắt đầu.
SOLARIS: Dự án hấp thu năng lượng mặt trời trên không gian xuống trái đất. Video: ESA - Cơ quan Vũ trụ Châu Âu.
Trong mô hình hoạt động của hệ thống Điện mặt trời từ không
gian, các vệ tinh năng lượng mặt trời trên quỹ đạo địa tĩnh sẽ thu hoạch ánh
sáng mặt trời thường xuyên 24/7 và chuyển thành vi sóng mật độ công suất thấp chiếu
xuống các trạm thu trên Trái đất an toàn. Cấu trúc thiết kế của những vệ tinh
này sẽ phải lớn, có thể có kích thước đến vài km nhằm tạo ra năng lượng tương
đương với một nhà máy điện hạt nhân điển hình. Kích thước của các trạm thu vi
sóng trên bề mặt Trái đất cũng tương tự.
Để đạt được điều này, cần phải có những tiến bộ kỹ thuật
trong các lĩnh vực chưa từng được thực hiện như hoạt động sản xuất trong không
gian và lắp ráp robot, quang điện hiệu suất cao với chi phí thấp, điện tử công
suất cao và khả năng tạo chùm sóng tần số vô tuyến.
Cần có những nghiên cứu sâu hơn nhằm xác định tác động của
vi sóng công suất thấp đối với sức khỏe con người và động vật là lành tính,
cũng như khả năng tương thích với máy bay và vệ tinh, không gây ra các hậu quả
với trang thiết bị điện tử trên phương tiện bay.
SOLARIS của ESA sẽ được đề xuất với các bộ trưởng không gian
của châu Âu tại Hội đồng Cơ quan ở cấp Bộ trưởng ngày 22-23/11, những người sẽ
nghiên cứu các công nghệ này. Bản đệ trình dự án cho phép các Quốc gia thành
viên của Cơ quan ESA đưa ra lựa chọn sáng suốt về khả năng triển khai Điện mặt
trời trên không gian trong tương lai như một nguồn điện năng sạch, luôn hoạt động
bổ sung cho những nguồn năng lượng tái tạo hiện có, giúp Châu Âu đạt được trạng
thái Net Zero vào giữa thế kỷ này.
Hơn thế nữa, những
công nghệ đột phá trong các lĩnh vực này cũng sẽ mang lợi ích to lớn cho những
nỗ lực phát triển tàu vũ trụ khám phá không gian, các cơ sở hoạt động trong
không gian và các ứng dụng công nghệ trên mặt đất.