Virtus Solis có kế hoạch sử dụng tên lửa Starship để phóng pin mặt trời rộng hàng km nhằm giúp sản xuất và truyền tải điện trong không gian.
Virtus Solis , một công ty khởi nghiệp ở Michigan do cựu kỹ sư tên lửa SpaceX John Bucknell thành lập, đã giới thiệu ý tưởng truyền năng lượng mặt trời từ không gian tại Hội nghị quốc tế về Năng lượng vũ trụ tổ chức ở London vào giữa tháng 4, Space đưa tin vào ngày 30 tháng 4. Tên lửa Starship của SpaceX sẽ thay đổi cuộc đua sản xuất điện mặt trời trong không gian, khiến các nhà máy điện trên quỹ đạo rẻ hơn nhiều phương pháp trên Trái đất, theo Virtus Solis.
Mô phỏng hệ thống phát điện mặt trời trên quỹ đạo của Virtus Solis. (Ảnh: Virtus Solis)
Chi phí phóng vệ tinh vào vũ trụ đã giảm mạnh trong những năm gần đây nhờ sự ra đời của tên lửa tái sử dụng mà SpaceX tiên phong. Hiện tại, công ty tính phí dưới 3.000 USD cho mỗi kg hàng hóa, nhưng con số đó vẫn quá cao để sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian, vốn đòi hỏi những tấm pin mặt trời khổng lồ lớn hơn Trạm vũ trụ quốc gia. quốc tế (ISS).
SpaceX hứa hẹn sau khi tên lửa Starship đi vào hoạt động đầy đủ, chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ sẽ giảm xuống còn 10 USD/kg. Mặc dù ước tính trên có thể hơi lạc quan nhưng Bucknell tin rằng khi chi phí phóng lên quỹ đạo thấp của Trái đất giảm xuống dưới 200 USD/kg, năng lượng mặt trời trong không gian sẽ rẻ hơn điện từ các nhà máy điện hạt nhân hoặc điện. sử dụng than và khí tự nhiên trên mặt đất.
Hiện nay, pin mặt trời trên Trái đất cung cấp nguồn điện rẻ nhất, dưới 30 USD/MW giờ. Nhưng Mặt trời không chiếu sáng vào ban đêm và các chuyên gia năng lượng đang loay hoay tìm cách bù đắp lượng điện sụt giảm bằng các nguồn năng lượng tái tạo khác. Cho đến nay, các nhà máy điện hạt nhân, than và khí đốt vẫn là phương án dự phòng để đáp ứng nhu cầu khi trời tối hoặc thời tiết xấu. Nhưng các nhà máy nhiệt điện sẽ ảnh hưởng đến mục tiêu giảm phát thải mà thế giới cần đạt được trong khi các nhà máy điện hạt nhân lại có chi phí cao hơn rất nhiều.
“Giá điện hạt nhân ở mức 150 – 200 USD/megawatt giờ. Hệ thống của chúng tôi có thể giảm chi phí xuống khoảng 30 USD/megawatt/giờ khi áp dụng trên quy mô lớn”, Bucknell cho biết.
Virtus Solis muốn chế tạo các tấm pin mặt trời khổng lồ có chiều ngang 1 km, có thể được lắp ráp trên quỹ đạo bằng robot từ các mô-đun rộng 1,6 mét. Hàng trăm mô-đun như vậy có thể được tên lửa Starship vận chuyển vào quỹ đạo Molniya, quỹ đạo hình elip với điểm gần nhất ở độ cao 800 km so với Trái đất và điểm xa nhất là 35.000 km.
Một vệ tinh quay quanh hành tinh mất 12 giờ để hoàn thành một vòng quay quanh hành tinh. Nhưng do tính chất của quỹ đạo này, tàu vũ trụ có thể ở lại hơn 11 giờ ở những khu vực xa xôi nhất. Do đó, một cụm gồm hai hoặc nhiều vệ tinh sẽ cung cấp năng lượng nền đều đặn cho một khu vực. Hệ thống gồm 16 pin mặt trời sẽ bao phủ toàn bộ thế giới, truyền năng lượng dưới dạng sóng vi ba tới các ăng-ten thu sóng khổng lồ trên mặt đất.
Theo Bucknell, công ty hiện đang tìm cách cải thiện hiệu quả truyền tải điện không dây, một trở ngại lớn cho việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian. Các hệ thống hiện tại có hiệu suất khoảng 5%, nhưng để sử dụng thực tế, hiệu suất cần tăng lên 20%. Vào tháng 2, Virtus Solis đã công bố kế hoạch thử nghiệm một vệ tinh truyền tải điện vào năm 2027 để thử nghiệm việc lắp ráp pin mặt trời trong không gian và truyền hơn một kilowatt điện tới Trái đất. Công ty hy vọng sẽ xây dựng được một nhà máy điện mặt trời thương mại có công suất megawatt vào năm 2030.
- Mỹ thử nghiệm truyền năng lượng mặt trời từ không gian thành công
- Vì sao châu Phi nắng nhiều nhưng khó làm điện mặt trời?
- Hầu hết pin mặt trời trên thế giới được lắp đặt sai hướng
