Tờ South China Morning Post (SCMP) cho biết Trung Quốc đang ấp ủ một kế hoạch táo bạo: sử dụng tên lửa mạnh để đưa thiết bị lên xây các nhà máy điện mặt trời ở ngoài không gian. Dự án này được ví như một "Đập Tam Hiệp" trên quỹ đạo Trái đất, hứa hẹn mở ra bước tiến đột phá trong lĩnh vực năng lượng.
SCMP dẫn lời một nhà khoa học cấp cao của Trung Quốc cho biết các nhà máy điện mặt trời trên không gian thu thập năng lượng Mặt Trời từ trên quỹ đạo Trái đất và truyền xuống dưới, qua đó cung cấp năng lượng liên tục, không bị gián đoạn hoạt động.
"Hiện chúng tôi đang thực hiện dự án này. Nó có ý nghĩa quan trọng giống như đưa Đập Tam Hiệp lên quỹ đạo địa tĩnh cách Trái đất 36.000km. Đây là một dự án đầy kinh ngạc, đáng để mong đợi", Long Lehao, một nhà khoa học tên lửa và là thành viên của Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc (CAE) chia sẻ với SCMP.
Theo SCMP, các nhà máy điện mặt trời trên không gian có thể tạo điện mà không bị ảnh hưởng bởi các mùa hoặc chu kỳ ngày-đêm của Trái đất. Ngoài ra, mật độ năng lượng cao hơn nhiều trong không gian - gấp khoảng 10 lần so với mật độ trung bình trên bề mặt Trái đất - cũng có nghĩa lượng điện tạo ra sẽ rất lớn.
“Hãy tưởng tượng tới việc lắp đặt một dãy pin năng lượng mặt trời với chiều rộng 1km nằm quanh quỹ đạo địa tĩnh dài 36.000km của Trái đất,” Long chia sẻ thêm.
Hiện nay, Đập Tam Hiệp công trình thủy điện lớn nhất thế giới. Đập Tam Hiệp nằm trên sông Trường Giang, con sông dài thứ ba thế giới, thuộc địa phận Tam Đẩu Bình, Nghi Xương, tỉnh Hồ Bắc, Trung Quốc. Đập có chiều dài 2.355 mét, cao 185 mét so với mực nước biển và được xây dựng từ 27,2 triệu mét khối bê tông cùng 463.000 tấn thép. Hồ chứa có dung tích 39,3 km³, kéo dài khoảng 660 km với diện tích mặt nước lên đến 1.045 km². Đập sử dụng 32 turbine chính (700 MW mỗi turbine) cùng 2 turbine phát điện nhỏ hơn (50 MW mỗi máy), nâng tổng công suất lên 22,5 GW.
Nếu dự án năng lượng không gian nêu trên được hiện thực hóa, nó có thể trở thành một nguồn cung cấp điện khổng lồ cho Trái Đất và có vai trò quan trọng không kém Đập Tam Hiệp. Tuy nhiên các nhà khoa học của Trung Quốc sẽ phải giải quyết nhiều thách thức lớn để hiện thực hóa tham vọng, trong đó khó nhất là vấn đề truyền tải điện.
Hiện có ba phương pháp truyền tải điện tiềm năng có thể thực hiện. Phổ biến nhất là truyền bằng sóng vi ba (microwave transmission), trong đó năng lượng từ các tấm pin mặt trời được chuyển đổi thành sóng vi ba và truyền xuống Trái đất thông qua một chùm tia hẹp. Một ăng-ten khổng lồ trên mặt đất sẽ thu nhận và chuyển đổi sóng thành điện năng sử dụng được. Phương pháp này hoạt động ổn định cả ngày lẫn đêm, nhưng đòi hỏi ăng-ten mặt đất có kích thước lớn và có thể gây ảnh hưởng đến sinh vật sống nếu không kiểm soát tốt.
Một phương án khác là truyền bằng tia laser (laser power beaming), trong đó điện năng từ pin mặt trời được chuyển đổi thành tia laser và chiếu về các trạm nhận trên Trái đất để tái tạo thành điện năng. Hệ thống này nhỏ gọn và dễ điều hướng hơn vi ba, nhưng có thể bị ảnh hưởng bởi thời tiết và cần đảm bảo an toàn để tránh tác động đến máy bay hoặc sinh vật.
Ngoài ra, một ý tưởng đầy tham vọng là truyền điện qua cáp siêu dẫn không gian, sử dụng một đường dây cáp siêu dẫn nối từ không gian về mặt đất để truyền điện trực tiếp. Phương pháp này có hiệu suất cao và không gây ảnh hưởng môi trường như sóng vi ba hay laser, nhưng hiện chưa khả thi do những thách thức kỹ thuật liên quan đến khoảng cách lớn và việc duy trì cáp trong không gian.
Về cơ bản, trong ba phương pháp trên, truyền bằng sóng vi ba hiện được đánh giá là khả thi nhất, dù vẫn cần nhiều nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn khi triển khai thực tế./.