Trung Quốc cho biết đang nỗ lực phát triển một nhà máy năng lượng mặt trời trong không gian, một ngày nào đó có thể thu đủ năng lượng đưa về Trái đất để có thể thắp sáng cả một thành phố.

Nông trại năng lượng mặt trời ở Tây An, Trung Quốc.   Ảnh: CNN

Trung Quốc đã trễ trong cuộc đua vũ trụ. Họ đã không thể đưa vệ tinh đầu tiên của mình lên quỹ đạo mãi cho đến năm 1970. Nhưng chương trình vũ trụ của Bắc Kinh đã phát triển nhanh chóng trong vài năm qua, đạt được các mốc quan trọng, gồm một chuyến bay vũ trụ có người lái và hạ cánh xuống "phần tối" của mặt trăng, một bước tiến lớn giúp nhân loại khám phá vũ trụ.

Dưới thời Chủ tịch Tập Cận Bình, Bắc Kinh đã đầu tư hàng tỷ USD vào việc xây dựng chương trình vũ trụ của nước này, đồng thời tích cực khẳng định tầm ảnh hưởng trên Trái đất, theo đuổi "sự trẻ hóa vĩ đại của đất nước Trung Quốc". Các kế hoạch đang ngày càng tham vọng hơn. Tại lễ khai mạc Hội nghị tư vấn chính trị nhân dân Trung Quốc năm 2019 hôm 3-3, Wu Weiren, nhà thiết kế chính của cuộc thám hiểm mặt trăng đã nói về kế hoạch đưa người lên sao Hỏa.

Bước nhảy vọt

Nếu các nhà khoa học có thể vượt qua những thách thức kỹ thuật ghê gớm, dự án nhà máy năng lượng mặt trời trong không gian (SSP) sẽ là một bước nhảy vọt trong việc chống lại "sự nghiện ngập" của Trái đất đối với các nguồn năng lượng bẩn làm ô nhiễm không khí và nóng lên toàn cầu. Một trạm năng lượng mặt trời trong không gian cũng có thể là giải pháp thay thế cho nguồn năng lượng tái tạo hiện tại, vốn đang hoạt động không hiệu mấy quả.

Các nhà khoa học trước đây nghĩ rằng, các SSP sẽ rất tốn kém. Nhưng với việc Bắc Kinh cam kết đầu tư 2.500 tỷ NDT (367 tỷ USD) vào sản xuất năng lượng tái tạo - gồm năng lượng mặt trời, gió, thủy điện và hạt nhân - vào năm 2020, Trung Quốc hoàn toàn có nguồn lực tài chính để thực hiện kế hoạch. Theo bài viết gần đây trên Nhật báo Khoa học và Công nghệ của nước này, Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc hy vọng sẽ vận hành một trạm năng lượng mặt trời trong không gian vào năm 2050.

Theo Hiệp hội Vũ trụ Quốc gia Mỹ (NSS), năng lượng mặt trời từ không gian là nguồn năng lượng tiềm năng lớn nhất có sẵn cho con người và có thể cung cấp gần như tất cả các nhu cầu điện của mỗi người trên hành tinh của chúng ta. NSS tin rằng, các công nghệ cần thiết là "gần như hợp lý" và các chi phí bỏ ra ít hơn so với cái giá phải trả cho sự nóng lên toàn cầu - đặc biệt là khi xem xét lợi ích môi trường dài hạn. Chẳng hạn, một nhà máy năng lượng mặt trời nằm trên đầu chúng ta 36.000km, có thể nhận được ánh sáng mặt trời và tạo ra năng lượng 99% thời gian, chỉ hoạt động ngoại tuyến khi Trái đất che khuất mặt trời.

Hoạt động như thế nào?

Các thiết bị, bao gồm các tấm pin mặt trời và công nghệ chuyển đổi điện để truyền tải, sẽ được đưa vào không gian, nơi chúng sẽ được lắp ráp. Trang trại năng lượng mặt trời hoàn thành sẽ được đặt trong quỹ đạo địa tĩnh của trạm tiếp nhận trên Trái đất. Nó sẽ truyền năng lượng - dưới dạng tia laser hoặc vi sóng - đến trạm trên Trái đất, nơi nó có thể được chuyển đổi thành điện và phân phối qua lưới điện.

Các chuyên gia ước tính, một trang trại năng lượng mặt trời hoạt động đầy đủ sẽ phải rộng ít nhất là 2km2, đủ để sản xuất 1 gigawatt điện. Tuy nhiên, việc xây dựng cũng sẽ phơi bày các vấn đề hậu cần lớn vì sẽ rất tốn kém và không an toàn. Vì vậy, giai đoạn quan trọng của chương trình là phát triển các hệ thống robot có khả năng tự lắp ráp tất cả các thành phần của cấu trúc quỹ đạo lớn". Giải pháp đầu tiên cho vấn đề này có thể là in 3D. Nobuyoshi Fujimoto, phát ngôn viên của Cơ quan thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA), cho biết: "Công nghệ này đang được sử dụng rộng rãi cho ngành hàng không. Do đó, công nghệ sản xuất mới này cũng sẽ được sử dụng cho SSP".

Năng lượng laser... và mối đe dọa

Tập đoàn Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc có kế hoạch phóng các vệ tinh mặt trời nhỏ có thể khai thác năng lượng trong không gian ngay sau năm 2021.

Sau đó, họ sẽ thử nghiệm các nhà máy lớn hơn có khả năng thực hiện các chức năng tiên tiến, như chiếu năng lượng trở lại Trái đất thông qua tia laser. Một trạm tiếp nhận sẽ được xây dựng ở Tây An, cách thành phố Trùng Khánh khoảng 800km về phía đông bắc. Thành phố này là một trung tâm vũ trụ khu vực bởi một cơ sở phát triển các trang trại năng lượng mặt trời đã được lập. Các phương tiện truyền thông Trung Quốc cho biết, đến năm 2050, một nhà máy năng lượng mặt trời trong không gian có kích thước đầy đủ sẽ sẵn sàng đưa vào sử dụng thương mại.

Tuy nhiên, đã có nhiều chuyên gia tin rằng vi sóng phát ra từ các trang trại năng lượng mặt trời sẽ dữ dội như tia mặt trời vào một ngày hè. Pang Zhihao, một nhà nghiên cứu tại Học viện Công nghệ Vũ trụ Trung Quốc, cảnh báo rằng, quá trình này có khả năng gây ra nguy hiểm cho con người, thực vật và động vật. Ông Pang cho rằng, cần có thêm nhiều nghiên cứu hơn về tác động lâu dài của nó đối với hệ sinh thái, khí quyển và sinh vật.

Nhưng theo một số ý kiến, trong bối cảnh các chính phủ trên khắp thế giới đang chiến đấu chống biến đổi khí hậu, một số người cảm thấy công nghệ năng lượng mặt trời là không thể chậm trễ hơn nữa.

AN BÌNH