Châu Âu có thể xây dựng nhà máy điện mặt trời trong không gian

Cơ quan Vũ trụ châu Âu (European Space Agency-ESA) dự kiến vào cuối năm nay sẽ yêu cầu các nước thành viên tài trợ cho một chương trình trù bị năng lượng mặt trời trong không gian.

Chương trình có tên Solaris này sẽ khám phá tiềm năng sản xuất điện mặt trời trong không gian để cung cấp năng lượng sạch và góp phần khử carbon thông qua hợp tác với cơ sở công nghiệp châu Âu để đánh giá tính khả thi kỹ thuật, lợi ích, phương án thực hiện, cơ hội kinh doanh và rủi ro của công nghệ mới này.

Việc khai thác năng lượng mặt trời trong không gian chủ yếu tập trung vào thu nạp năng lượng mặt trời bằng các tấm pin khổng lồ trong quỹ đạo địa tĩnh, một quỹ đạo ở độ cao 36.000 km nơi các vệ tinh xuất hiện lơ lửng trên một điểm cố định bên ngoài Trái Đất. Nếu không bị khí quyển Trái Đất cản trở, các nhà máy năng lượng mặt trời trên không gian sẽ tạo ra năng lượng hiệu quả hơn các nhà máy trên Trái Đất, sau đó năng lượng được truyền xuống mặt đất để biến đổi thành điện.

ESA cho biết chương trình Solaris là một biện pháp ứng phó trước khủng hoảng khí hậu hiện nay trên Trái Đất, đồng thời tạo ra một nguồn năng lượng sạch, hợp lý về chi phí, có tính liên tục, dồi dào và lâu dài. Theo dự kiến, chương trình này sẽ được triển khai vào năm 2025.

Tổng giám đốc ESA, ông Josef Aschbacher, đã phát biểu rằng "năng lượng mặt trời trong không gian sẽ là một bước quan trọng để đi đến trung hòa carbon và tự chủ năng lượng cho châu Âu. Hai nghiên cứu mới đây đã khuyến nghị đầu tư vào đổi mới công nghệ năng lượng mặt trời trong không gian để xử lý khủng hoảng năng lượng đang ngày một trầm trọng."

Hai nghiên cứu này đã tập trung phân tích chi phí - lợi ích của việc khai thác năng lượng mặt trời trong không gian phục vụ nhu cầu năng lượng trên mặt đất và vừa được hoàn thành vào đầu tháng 8/2022.

Đề xuất dự án Solaris sẽ được trình bày tại cuộc họp Hội đồng Bộ trưởng ESA vào tháng 11/2022, nhưng kinh phí thực hiện là bao nhiêu thì chưa được biết. Mục tiêu cuối cùng của chương trình là hỗ trợ châu Âu chuyển đổi thành một thế giới không carbon vào năm 2050.

Khái niệm năng lượng mặt trời trong không gian lần đầu xuất hiện từ những năm 1960 nhưng gần đây mới trở thành mối quan tâm lớn của một số nước. Vào đầu năm nay, nước Anh đã thể hiện mối quan tâm đối với một hệ thống như vậy, trong khi đó Trung Quốc đang lên kế hoạch thử nghiệm trên quỹ đạo hoàn thành trước năm 2030 để làm bước đệm vững chắc tiến đến một hệ thống năng lượng điện ở mức gigawatt vào giữa thế kỷ này.

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ cũng quan tâm nghiên cứu về năng lượng mặt trời trong không gian, trong khi một dự án được một tỷ phú hậu thuẫn ở hãng Caltech, Pasadena, Mỹ, cũng đang tiến hành phát triển phần cứng để thu nạp năng lượng này.

Mặc dù hứa hẹn một nguồn năng lượng sạch và liên tục, nhưng khai thác năng lượng mặt trời trong không gian cũng vấp phải nhiều thách thức đáng kể về công nghệ, chi phí và chính sách, cùng với nhiều rào cản khác trước khi đi vào thực tiễn.