Sau hai năm, Trung Quốc đang vượt Mỹ về khả năng thu thập năng lượng Mặt trời từ không gian bên ngoài.

Nếu thành công, các trạm năng lượng Mặt trời ngoài không gian có thể hoạt động liên tục, không phụ thuộc vào ngày đêm hay điều kiện thời tiết.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Xidian của Trung Quốc vừa công bố đã hoàn thành việc thử nghiệm một lĩnh vực mới - mở ra khả năng thu năng lượng Mặt trời từ không gian bên ngoài và truyền về Trái Đất. Nếu thành công, dự án này có thể giúp Trung Quốc vượt Mỹ về khả năng thu năng lượng Mặt Trời từ không gian và truyền về Trái Đất.

Vào ngày 5 tháng 6 vừa qua, các nhà nghiên cứu tại Đại học Xidian đã thử nghiệm thành công 'nhà máy điện Mặt trời kết nối toàn hệ thống đầu tiên trên thế giới'. Nhà máy này, cao 75m, được xây dựng tại phía nam của trường Đại học Xidian và kết hợp với 5 hệ thống con nhỏ để tăng cường khả năng thu nhận năng lượng Mặt trời từ không gian.

Báo cáo từ nhóm đánh giá cho biết: 'Kết quả của dự án nhìn chung ở mức tiên tiến so với thế giới, với các chỉ tiêu kỹ thuật chính như thiết kế tích hợp cơ quang-omega, hiệu quả truyền dẫn không dây sóng viba ở khoảng cách 55m, hiệu suất thu thập chùm tia và tỷ lệ chức năng trong hệ thống kết cấu ví dụ sự chuyển hóa và ăng ten được đánh giá ở mức độ dẫn đầu thế giới'.

Về lý thuyết, các vệ tinh có thể liên tục thu thập các photon ánh sáng từ Mặt Trời, chuyển đổi chúng thành điện năng qua các tế bào quang điện và biến đổi điện năng đó thành sóng vi mạch để truyền không dây về các tấm thu năng lượng trên bề mặt Trái Đất - giống như cấu trúc tại Đại học Xidian.

Ý tưởng này được bắt đầu từ những năm 1960 bởi nhà khoa học Peter Glaser. Việc thu năng lượng Mặt trời từ không gian có thể khắc phục nhiều nhược điểm của các hệ thống trên mặt đất khi có thể hoạt động liên tục mà không cần phải chờ đợi ánh sáng mặt trời hoặc phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Tuy nhiên, chi phí phóng vệ tinh và xây dựng các trạm thu năng lượng Mặt trời ngoài không gian cùng với những thách thức về công nghệ và an toàn đã làm chậm lại tiến trình của những dự án như vậy trong nhiều năm qua.

Trạm thu năng lượng mới của Đại học Xidian, một phần của dự án OMEGA - viết tắt của Orb-Shape Membrane Energy Gathering Array (Tấm thu năng lượng hình cầu), khi hoàn thiện và đưa vào quỹ đạo địa tĩnh, sẽ thu thập năng lượng từ Mặt Trời và chuyển đổi thành điện để truyền về Trái Đất qua sóng vi.

Dự án OMEGA được Duan Baoyan và các đồng nghiệp tại Đại học Xidian đề xuất từ năm 2014. Hai năm trước đó, NASA cũng thông báo về kế hoạch tương tự mang tên SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array), bao gồm một vệ tinh ngoài không gian với nhiều thành phần nhỏ hơn có thể truyền năng lượng về Trái Đất. Tuy nhiên, thông tin từ Đại học Xidian cho thấy Trung Quốc đang vượt Mỹ trong khả năng truyền năng lượng ngoài không gian dù bắt đầu muộn hơn hai năm.

Một trong những thành tựu đáng chú ý nhất của dự án OMEGA là việc thành công trong việc truyền năng lượng không dây dưới dạng sóng vi trong khoảng cách 55m. Thành công này là bước tiến quan trọng cho hạ tầng thu năng lượng Mặt trời ngoài không gian trong tương lai. Thông tin từ báo chí cho biết, thử nghiệm thành công đầu tháng này đã giúp các nhà nghiên cứu vượt qua kế hoạch 3 năm ban đầu.

Tuy vậy, nhà nghiên cứu Baoyan cũng nhận thấy rằng việc truyền năng lượng mặt trời từ không gian vẫn cần nhiều thế hệ nữa.

Tuy vậy, ý tưởng về năng lượng Mặt Trời ngoài không gian vẫn hứa hẹn, có thể giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Việc xây dựng một hệ thống phức tạp như vậy là một thách thức lớn, nhưng có thể thay đổi cách chúng ta thu thập năng lượng.

Tham khảo Gizmodo