Giấc mơ về năng lượng mặt trời không gian sạch, phù hợp và có thể tái tạo có thể trở thành hiện thực, nhờ vào nghiên cứu mới được thực hiện tại Đại học Strathclyde ở Glasgow, Scotland.
Khái niệm năng lượng mặt trời không gian - thu thập năng lượng mặt trời với các vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất thấp và truyền tia sáng xuống các trạm thu thập trên mặt đất - đã xuất hiện trong nhiều thập kỷ, nhưng những hạn chế về công nghệ và chi phí cấm đã giữ nó trong các giai đoạn R & D, với một số nghi ngờ rằng nó sẽ xảy ra ở tất cả.
Bây giờ, nhà nghiên cứu Tiến sĩ Massimiliano Vasile, thuộc Khoa Cơ khí và Kỹ thuật hàng không vũ trụ của Đại học Strathclyde, đã tuyên bố nhóm phát triển các thiết bị mô-đun có thể được sử dụng để thu thập năng lượng mặt trời trên quỹ đạo, làm việc trên một cấu trúc web không gian thử nghiệm được phát triển bởi sinh viên tốt nghiệp tại Khoa Cơ khí và Kỹ thuật hàng không vũ trụ của trường đại học.
Bằng cách sử dụng lò vi sóng hoặc laser, chúng tôi sẽ có thể chiếu năng lượng trở lại trái đất, trực tiếp đến các khu vực cụ thể. Điều này sẽ cung cấp một nguồn năng lượng chất lượng, đáng tin cậy và sẽ loại bỏ nhu cầu lưu trữ năng lượng đến từ các nguồn tái tạo trên mặt đất vì nó sẽ cung cấp một nguồn năng lượng mặt trời liên tục.
- Tiến sĩ Massimiliano Vasile, Đại học Strathclyde
Cấu trúc web, một phần của một thử nghiệm có tên Suaineadh - có nghĩa là kiểu xoắn của người Viking trong tiếng Gaelic của Scotland (và tôi tin rằng nó đã phát âmsoo-in-ade nhưng hãy sửa tôi nếu tôi sai) - được tạo thành từ một trung tâm trung tâm sẽ đi vào quỹ đạo và giải phóng một mạng lưới vật liệu vuông mà Trọng lượng ở các góc. Toàn bộ thiết bị sẽ quay, giữ hình dạng của nó thông qua lực ly tâm và cung cấp một cấu trúc vững chắc mà các thiết bị khác có thể xây dựng và gắn vào.
Thí nghiệm Suaineadh đã được phóng thành công vào ngày 19 tháng 3 trên một tên lửa âm thanh của Thụy Điển và trong khi có vẻ như các thành phần hoạt động như mong đợi, liên lạc đã bị mất sau khi phóng. Kết quả là trung tâm trung tâm - với tất cả dữ liệu của nó - không thể được đặt sau khi hạ cánh. Một nhiệm vụ phục hồi được lên kế hoạch cho mùa hè này.
Trong khi đó, Tiến sĩ Vasile vẫn tự tin rằng dự án năng lượng mặt trời không gian của nhóm của ông, được gọi là SAM, có thể giúp cung cấp năng lượng mặt trời không gian cho các địa điểm xa xôi.
Tiến sĩ Dự án hiện tại, được gọi là SAM (Màng tự thích ứng tự bơm hơi) sẽ kiểm tra việc triển khai cấu trúc tế bào siêu nhẹ có thể thay đổi hình dạng sau khi được triển khai, tiến sĩ Vasile giải thích. Cấu trúc được tạo thành từ các tế bào tự bơm hơi trong chân không và có thể thay đổi thể tích của chúng một cách độc lập thông qua các hạt nano.
Sự kiểm soát độc lập của các tế bào sẽ cho phép chúng ta biến cấu trúc thành một bộ tập trung năng lượng mặt trời để thu thập ánh sáng mặt trời và chiếu nó lên các mảng năng lượng mặt trời. Cấu trúc tương tự có thể được sử dụng để xây dựng các hệ thống không gian lớn bằng cách lắp ráp hàng ngàn đơn vị nhỏ riêng lẻ.
Bằng cách thu thập năng lượng mặt trời trong không gian, trong đó các hạn chế của ngày và đêm hoặc thời tiết không thay đổi, các vệ tinh cuối cùng có thể chiếu năng lượng sạch xuống các địa điểm ngoài lưới.
Tiến sĩ Vasile cho biết, tại các khu vực như sa mạc Sahara nơi có thể thu được năng lượng mặt trời chất lượng, việc vận chuyển năng lượng này đến các khu vực có thể sử dụng là rất khó khăn. Tuy nhiên, nghiên cứu của chúng tôi đang tập trung vào cách chúng ta có thể loại bỏ chướng ngại vật này và sử dụng năng lượng mặt trời dựa trên không gian để nhắm vào các khu vực khó tiếp cận.
Bằng cách sử dụng lò vi sóng hoặc laser, chúng tôi sẽ có thể chiếu năng lượng trở lại trái đất, trực tiếp đến các khu vực cụ thể. Điều này sẽ cung cấp một nguồn năng lượng chất lượng, đáng tin cậy và sẽ loại bỏ nhu cầu lưu trữ năng lượng đến từ các nguồn tái tạo trên mặt đất vì nó sẽ cung cấp một nguồn năng lượng mặt trời liên tục.
Nếu thành công, dự án Suaineadh / SAM có thể phát triển thành nguồn năng lượng tái tạo cho không chỉ các địa điểm nhỏ, xa mà cả các khu phố, thị trấn và thậm chí là toàn bộ thành phố.
Ban đầu, các vệ tinh nhỏ hơn sẽ có thể tạo ra đủ năng lượng cho một ngôi làng nhỏ nhưng chúng tôi có mục tiêu và thực sự là công nghệ có sẵn, một ngày nào đó đặt một cấu trúc đủ lớn trong không gian có thể thu thập năng lượng có khả năng cung cấp năng lượng lớn thành phố, tiến sĩ Vasile nói.
Đọc thêm về trang web của Đại học Strathclyde Glasgow tại đây.
Tín dụng hình ảnh: Đại học Strathclyde. Dự án này là một phần của nghiên cứu của Viện nghiên cứu về khái niệm nâng cao (NIAC) của NASA.
