Nhà máy điện mặt trời trên không gian

ImageCác nguồn nhiên liệu sản xuất điện chủ yếu là dầu mỏ, than đá, ngoài ra còn năng lượng hạt nhân và gần đây là nhiên liệu sinh học như ethanol. Tuy nhiên, dầu mỏ, than đá gây ô nhiễm môi trường và sẽ đến lúc cạn kiệt; năng lượng hạt nhân tiềm tàng nhiều nguy hiểm; ethanol cũng bị phản đối vì làm giảm nguồn cung cấp lương thực… Một giải pháp được nhiều nhà khoa học đưa ra là xây những nhà máy điện mặt trời trên không gian (SSP – Space Solar Power).

Triển vọng to lớn

SSP là những vệ tinh khổng lồ thu ánh sáng mặt trời đặt ở quỹ đạo trái đất, hoặc tại những nhà máy điện mặt trời đặt trên mặt trăng. Năng lượng mặt trời hầu như vô tận nên nguồn điện này cũng không bao giờ cạn.

Dòng điện do SSP tạo ra sẽ được chuyển thành sóng vi ba truyền về trái đất. Sóng vi ba được chọn ở tần số thích hợp sao cho không làm nóng khí quyển và không nguy hiểm cho các sinh vật. Tại trạm nhận trên trái đất, sóng vi ba sẽ được chuyển trở lại thành dòng điện hòa vào lưới.

Ý tưởng đó không phải xa vời vì hiện nay, phần lớn vệ tinh đều hoạt động bằng năng lượng mặt trời và kỹ thuật truyền năng lượng bằng sóng vi ba đã chứng tỏ tính khả thi. Với SSP, an ninh năng lượng còn được đảm bảo ở mức cao vì không ai có thể ngắt được nguồn sáng mặt trời.

Vấn đề lớn nhất ở đây chính là chi phí. So với xây dựng nhà máy trên trái đất, SSP đòi hỏi chi phí khổng lồ ban đầu, trước khi có thể xây dựng bằng nguyên vật liệu “tại chỗ”, tức khai thác từ mặt trăng hoặc các thiên thạch ở quỹ đạo gần trái đất, vốn chứa nhiều kim loại giá trị. Tuy nhiên, để phát triển kỹ thuật đến lúc đó, phải tốn hàng trăm tỷ USD nghiên cứu phát triển.

Theo Space News, tướng Michael Hornitschek, phụ trách về chính sách không gian của Bộ Quốc phòng Mỹ cho biết, hồi tháng 4 qua, Cơ quan không gian thuộc Lầu Năm góc (NSSO) muốn tìm tài trợ và nhân lực để nghiên cứu khả năng dùng hệ thống vệ tinh SSP tạo nguồn năng lượng thay thế phục vụ cho quân đội và cả cho các mục đích dân sự. Hornitschek, cũng là một nhà nghiên cứu về SSP, bày tỏ hy vọng hệ thống sẽ được triển khai trong 20 năm tới.

John Mankins, cựu quan chức NASA, hiện là Chủ tịch Hội Năng lượng mặt trời không gian (SSPA), cho rằng kỹ thuật SSP còn cần nhiều thời gian và chi phí nghiên cứu, nhưng trong tương lai đây có thể là giải pháp an toàn và kinh tế cho trái đất ngày càng khan hiếm năng lượng.

Theo Jeff Kueter, Chủ tịch Viện tư vấn Marshall ở Washington, nếu giải pháp SSP thành công sẽ là một cuộc cách mạng sử dụng năng lượng. Ông Kueter cho rằng đáng đầu tư lớn để nghiên cứu và Lầu Năm góc nên có những thử nghiệm kỹ thuật trên không gian để chứng minh, sau đó có thể kêu gọi hỗ trợ kinh phí từ các đối tác như NASA, Bộ Năng lượng, các cơ quan chính phủ…

Phát triển nhiều lĩnh vực

Theo Hội Không gian quốc gia Mỹ (NSS), thông qua phát triển SSP còn giúp phát triển nhiều lĩnh vực khác như khai thác mặt trăng, xây dựng và phóng hệ thống vệ tinh lớn, mở rộng chinh phục không gian. Nhờ SSP, sẽ có các nhà máy không gian, chuyên khai thác nguyên liệu từ mặt trăng, từ các thiên thạch để phục vụ cho nhu cầu xây dựng chính các SSP và cho các nhu cầu trên trái đất.

Hiện nay, ngoài Trạm không gian quốc tế (ISS), còn có Genesis I, trạm không gian tư nhân đầu tiên do Bigelow Aerospace vận hành. Trong vài năm tới, Bigelow Aerospace sẽ đưa vào hoạt động một trạm không gian tư nhân có khả năng chở được 3 người. Lĩnh vực du lịch không gian đang đầy tiềm năng với dự báo sẽ đạt đến 50 tỷ USD/năm. Trong tương lai không xa sẽ có các khách sạn không gian đầu tiên. Khi con người lập các căn cứ trên mặt trăng, sao Hỏa, nhu cầu năng lượng sẽ tăng… SSP chính là giải pháp năng lượng cho các bước phát triển đó.

Trên trái đất, SSP còn đem lại cơ hội phát triển nhảy vọt trong việc phân phối điện ở các nước đang phát triển. Để xây dựng hệ thống lưới điện truyền thống ở châu Phi sẽ tốn ít nhất 80 tỷ USD (theo ước tính của LHQ), nhưng với kỹ thuật của SSP, sẽ không tốn nhiều đến thế nhưng điện vẫn được đưa đến những nơi xa xôi hẻo lánh nhất thông qua các hệ thống phản xạ sóng vi ba trên quỹ đạo.

Theo nhiều chuyên gia, trong vòng 10 hoặc 20 năm tới, có thể xuất hiện những SSP đầu tiên trên quỹ đạo rồi đến các SSP trên mặt trăng.

Theo NSS, Mỹ hoàn toàn có khả năng đầu tư cho SSP. Thay vì phải đổ hàng trăm tỷ USD và hàng ngàn tính mạng binh lính vào các cuộc chiến bảo vệ nguồn dầu mỏ ở vùng Vịnh, cả chi phí không nhỏ cho việc chống trái đất ấm lên vì sử dụng nhiên liệu hóa thạch, nếu Mỹ dùng các khoản đó để nghiên cứu phát triển SSP sẽ có lợi hơn rất nhiều, giúp chấm dứt sự phụ thuộc vào nguồn dầu mỏ nhập khẩu.(Theo Science, Space News)

Leave a Reply

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *