Đột phá mới: Lần đầu tiên truyền điện từ vũ trụ về trái đất
Mục Lục
Theo báo cáo từ New Atlas, lần đầu tiên phát hiện 1 lượng điện được truyền thành công từ không gian về Trái đất. Đây là một bước đột phá mới thuộc Dự án Điện mặt trời không gian (SSPP), với mục tiêu khai thác nguồn năng lượng mặt trời sạch, vô tận từ trên quỹ đạo.
Tiềm năng khai thác điện mặt trời trong không gian
Với sự phát triển của ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, điện mặt trời ngày càng trở nên phổ biến và được coi là giải pháp cung cấp năng lượng sạch, hiệu quả, thay thế phần nào nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, một vấn đề gặp phải đối với nguồn năng lượng mặt trời trên trái đất là chúng không liên tục và phụ thuộc vào thời tiết.
Trái ngược với năng lượng mặt trời trên mặt đất, năng lượng mặt trời không gian có thể giải quyết được vấn đề này. Các tổ hợp sản xuất điện trên quỹ đạo có thể thu năng lượng mặt trời mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như khí quyển hoặc thời tiết. Điều này giúp các tấm pin mặt trời trong không gian có thể sản xuất năng lượng gấp 8 lần so với trên mặt đất (tính trên mỗi mét vuông).
Thách thức khi triển khai hệ thống điện mặt trời trong không gian
Mặc dù về lý thuyết, khai thác điện mặt trời trong không gian có thể đem lại hiệu quả rất cao. Tuy nhiên, việc khai thác nguồn năng lượng này cũng gặp phải những thách thức lớn. Điển hình là vấn đề kích thước khổng lồ và nhu cầu phóng nhiều lần.
Hệ thống sản xuất điện trong không gian cần một kích thước khổng lồ các tấm pin mặt trời, có thể lên tới 9 km2 cho một tấm pin. Cùng với đó, hệ thống thu nhận năng lượng dưới mặt đất cũng cần có kích thước tương đương.
Ngoài ra để triển khai hệ thống sẽ cần tới 39 lần phóng, dù sử dụng các pin module siêu nhẹ, tự triển khai do nhóm Caltech phát triển. Sản phẩm gồm có một loạt các module, trong đó mỗi module có thể tích khoảng 1m³ khi phóng. Tuy nhiên có thể mở rộng thành hình vuông với cạnh dài 50m, với pin mặt trời ở một mặt và máy phát điện không dây ở mặt còn lại.
Hệ thống thử nghiệm điện mặt trời không gian SSPD-1
Mới đây, hệ thống thử nghiệm SSPD-1 nặng 50kg đã được phóng lên quỹ đạo thấp bằng tên lửa SpaceX. Hệ thống này được đưa lên vũ trụ để kiểm tra ba module nhỏ, mỗi module thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt:
- DOLCE: Được thiết kế để kiểm tra khả năng triển khai và hoạt động của một cấu trúc gập siêu nhẹ trên quỹ đạo.
- ALBA: Thử nghiệm và so sánh hiệu suất của nhiều loại pin mặt trời khác nhau để tìm ra thiết kế hiệu quả nhất trong không gian.
- MAPLE: Thử nghiệm công nghệ truyền điện không dây từ không gian về Trái đất, hướng tới việc truyền năng lượng tới các máy thu trên mặt đất mà không cần sử dụng bất kỳ bộ phận chuyển động nào ở máy phát.
Kết quả của thử nghiệm truyền điện không dây MAPLE là truyền thành công điện trong phạm vi ngắn, với khoảng cách từ máy phát đến 2 máy phu là 30cm.
MAPLE cũng truyền thành công chùm năng lượng trực tiếp về một trạm thu trên mái của phòng thí nghiệm tại Caltech. Thí nghiệm đã chứng minh khả năng nhắm mục tiêu chính xác chùm năng lượng ở khoảng cách xa và không làm thất thoát năng lượng.
Như vậy, thành công của thử nghiệm truyền điện không dây từ không gian về Trái đất MAPLE đã đánh dấu một bước đột phá trong công nghệ năng lượng, là tiền đề quan trọng để phát triển điện mặt trời ở các không gian lớn hơn, giúp hiện thực hóa tầm nhìn về nguồn năng lượng sạch toàn cầu trong tương lai.
Theo dõi sunemit.com để cập nhật những tin tức mới nhất về ngành năng lượng bạn nhé!
Với niềm yêu thích đối với các nguồn năng lượng sạch, đặc biệt là năng lượng mặt trời, tôi hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống điện mặt trời. Từ đó chọn sử dụng điện mặt trời không chỉ để giảm thiểu chi phí điện năng, mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường và hướng đến một tương lai xanh, bền vững hơn.
