Ứng dụng tấm pin năng lượng mặt trời trong công nghệ vũ trụ hiện nay

Hiện tại, các quốc gia vốn có nền công nghệ phát triển đăng chú trọng công nghệ năng lượng mặt trời như Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản đều đã triển khai nhiều dự án nghiên cứu của các nhà giáo sư tiến sỹ hàng đầu trên thế giới với cùng một mục đích là xây dựng một hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời đặt ngoài vũ trụ nhằm cung cấp nguồn năng lượng sạch khổng lồ có thể tái tạo cho Trái đất. Giúp chúng ta chủ động hơn trong quá trình sản xuất năng lượng .

Dự kiến, mỗi tấm pin mặt trời có kích thước rộng vài km sẽ chuyển hóa được từ 250 MW đến 5 GW điện năng đủ để đáp ứng nhu cầu điện năng cho một thành phố lớn.

ung-dung-tam-pin-nang-luong-mat-troi-trong-cong-nghe-vu-tru-hien-nay

Giả sử nếu được đặt trong khoảng không vũ trụ, các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố thời tiết cực đoan. Đây là cũng là nơi có điều kiện hoàn hảo để cho các tấm pin năng lượng mặt trời được cung cấp năng lượng liên tục 24 giờ một ngày, 365 ngày một năm.

Các nhà khoa học đã chứng minh rằng có hai phương thức khả thi để truyền năng lượng từ vũ trụ về các trạm thu ở trái đất là qua tia laser và sóng điện từ (sóng cực ngắn để chuyển phát tín hiệu đài, vô tuyến và hâm nóng thức ăn trong lò vi sóng).

Quá trình chuyển năng lượng qua tia laser chỉ đòi hỏi sử dụng các vệ tinh dẫn laser kích thước nhỏ và có mức kinh phí không quá cao, từ 500 triệu USD đến 1 tỷ USD. Các tia laser có đường kính nhỏ sẽ giúp các nguồn tiêu thụ ở trái đất nhận điện năng dễ dàng, thuận lợi hơn. Tuy nhiên, nếu mỗi vệ tinh nhỏ chỉ cung cấp được từ 1 – 10 MW, phải cần tới rất nhiều thiết bị như vậy mới có thể cung cấp đủ lượng điện cần thiết. Mặt khác, chất lượng truyền tia laser còn bị ảnh hưởng bởi thời tiết mưa gió, mây mù ở địa cầu.

Còn đối với sóng điện từ, năm 1964, các nhà khoa học Mỹ từng dùng loại sóng này để chuyển năng lượng thành công cho một chiếc trực thăng. Chúng có ưu điểm là có thể hoạt động tốt trong mọi điều kiện thời tiết và có thể truyền dẫn hàng GW điện. Nhưng phương pháp này đòi hỏi rất nhiều tấm pin mặt trời có kích thước lớn và đắt đỏ, vì vậy chi phí để xây dựng trạm vệ tinh năng lượng dẫn sóng điện từ sẽ lên tới hàng chục ngàn tỷ USD. Hiện các nhà nhà khoa vẫn đang phân tích kỹ lưỡng để chọn lấy phương thức truyền năng lượng mặt trời tối ưu nhất.

Trước mắt, các nhà khoa học đang tìm cách để “vận chuyển” nguồn năng lượng vô tận đó về tới trái đất. Các chùm tia lazer là phương hướng khởi động đầu tiên của các nhà khoa học, với các trạm vũ trụ nhỏ, các tia lazer mang năng lượng có thể được tập trung và thu hoạch tại một điểm cố định trên trái đất, tuy nhiên nhược điểm lại đến từ bản chất của tia lazer, chúng sẽ bị cản lại bởi mây và mưa, điều này làm gián đoạn việc truyền tải năng lượng.

Có thể thấy, nếu việc lắp đặt pin năng lượng mặt trời trong không gian sẽ đem lại nguồn điện năng vô hạn 24 giờ/ngày, 365 ngày/năm cho Trái đât, sẽ không còn nhưng nơi không có điện hay cúp điện theo thời gian, mọi người đều có nguồn điện sử dụng ngay cả khi đánh bắt cá xa bờ nhưng hiện tại bạn cũng thấy dự án này còn nhiều khó khăn chưa hoàn thiện hết được. Hãy để thời gian chứng minh và hoàn thành dự án này nhé.