Buzz
Dù mới chỉ là các bước tiến đầu tiên của dự án truyền điện Mặt Trời về Trái Đất nhưng hứa hẹn sẽ mở ra các giải pháp mới cho các thách thức về điện tái tạo trên mặt đất.
Có thể không cần phải có những cánh đồng điện mặt trời khổng lồ trên Trái Đất nữa vì các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California (Viện Caltech) đã tìm ra giải pháp mới để khai thác năng lượng từ Mặt Trời. Thay vì đặt dưới mặt đất như thường thấy, các tấm pin mặt trời sẽ được đưa ra ngoài không gian để sản xuất điện và sau đó truyền không dây về Trái Đất.
Viện Caltech thông báo rằng họ đã thành công trong việc truyền điện không dây từ ngoài không gian về Trái Đất. Thí nghiệm này là một phần của dự án Space Solar Power Project của Caltech.
Việc truyền năng lượng không dây được thực hiện thông qua MAPLE – viết tắt của Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment (Tấm Vi sóng truyền năng lượng Quỹ đạo thấp) – một trong 3 công nghệ chính được thử nghiệm cho dự án này. Tuy nhiên, thử nghiệm vừa qua chỉ sử dụng một nguyên mẫu của thiết bị sử dụng công nghệ này.
Theo thông tin từ Caltech, MAPLE bao gồm một mạng lưới các thiết bị truyền năng lượng dưới dạng sóng vi, được điều khiển bằng các chip tùy chỉnh được sản xuất trên các công nghệ silicon giá rẻ. Mạng lưới này cho phép truyền điện năng đến một địa điểm cụ thể. Các chip cần phải nhẹ và linh hoạt đủ để có thể gập gọn vào một gói và được phóng lên quỹ đạo Trái Đất với chi phí thấp nhất có thể.
Bằng cách kết hợp tín hiệu từ các bộ phát điện riêng lẻ, một chuỗi các bộ phát điện có thể điều chỉnh tiêu điểm và hướng của năng lượng mà chúng phát ra - mà không cần phải di chuyển bất kỳ phần nào. Chuỗi máy phát này sẽ sử dụng các bộ phận điều chỉnh thời gian siêu chính xác để tự động tập trung năng lượng vào một vị trí mong muốn khi kết hợp với sóng điện từ trường.
Để chứng minh khả năng truyền năng lượng không dây trong không gian, bên cạnh các bộ phát điện, MAPLE còn bao gồm hai mạng lưới máy thu điện riêng biệt được đặt cách thiết bị phát một khoảng cách nhất định. Khi nhận được năng lượng, chúng sẽ chuyển đổi thành dòng điện một chiều DC và sáng lên một cặp đèn LED để làm cho mọi người nhận biết khả năng truyền điện.
Toàn bộ hệ thống cũng không được niêm phong bảo vệ, vì vậy, nó sẽ phải chịu sự khắc nghiệt của điều kiện ngoài không gian, bao gồm biến động nhiệt độ và bức xạ mặt trời - những thách thức mà các hệ thống lớn hơn trong tương lai sẽ phải đối mặt.
Ngoài ra, MAPLE còn được trang bị một cửa sổ nhỏ để tấm thiết bị này có thể truyền năng lượng về Trái Đất. Năng lượng này sẽ được phát hiện và hấp thụ bởi một bộ thu điện được đặt trên mái nhà của Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Gordon and Betty Moore tại Caltech ở Pasadena.
Thử nghiệm gần đây đã không chỉ chứng minh rằng nguyên mẫu thiết bị đang được phát triển có thể tồn tại trong quá trình được phóng lên quỹ đạo Trái Đất, mà còn hoạt động như dự kiến của nhóm nghiên cứu. Các ăng ten truyền phát năng lượng cũng được chia thành nhiều nhóm khác nhau để nhóm nghiên cứu đánh giá hiệu suất của từng loại giao thoa tín hiệu và đo lường sự khác biệt trong mỗi hệ thống.
Nếu thành công, việc sản xuất và truyền điện từ không gian sẽ đánh dấu một tiến bộ đột phá trong việc tận dụng nguồn năng lượng không giới hạn từ Mặt Trời, khi môi trường trên quỹ đạo Trái Đất sẽ không bị ảnh hưởng bởi yếu tố như ngày đêm, mây che phủ - có thể tạo ra năng lượng gấp 8 lần so với các tấm pin mặt trời đặt ở bất kỳ vị trí nào trên Trái Đất.
Khi triển khai, dự án này sẽ xây dựng một chuỗi các tàu vũ trụ dạng module có thể kết nối với nhau, để thu thập năng lượng mặt trời, biến chúng thành điện năng và chuyển đổi thành sóng vi để truyền không dây đến bất kỳ nơi nào cần thiết – bao gồm cả những nơi không có nguồn điện đáng tin cậy.
Theo Chủ tịch Caltech, ông Thomas F. Rosenbaum cho rằng, công nghệ truyền tải năng lượng từ Mặt Trời trong không gian có thể là giải pháp cho các thách thức về lưu trữ và truyền tải năng lượng tái tạo, đưa thế giới gần hơn tới quá trình chuyển sang năng lượng xanh.
