Cắt giảm khí thải bằng năng lượng mặt trời từ không gian

Theo một nghiên cứu mới, châu Âu có thể tiết kiệm hàng tỷ USD và cắt giảm khí thải bằng năng lượng mặt trời từ vũ trụ vào năm 2050.

Một tương lai mà đèn, điện thoại, và thậm chí cả thành phố đều được cung cấp năng lượng từ ánh sáng mặt trời thu thập được trên quỹ đạo có lẽ không còn xa vời. Một ngày nào đó châu Âu có thể khai thác năng lượng mặt trời thu thập được từ không gian để giúp đạt được mục tiêu đầy tham vọng là đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.

Thay vì chỉ dựa vào các trang trại gió và tấm pin mặt trời trên mặt đất, các nhà khoa học đã mô hình hóa những gì sẽ xảy ra nếu các mảng thu năng lượng mặt trời khổng lồ được phóng lên quỹ đạo, nơi chúng thu thập ánh sáng mặt trời liên tục và truyền năng lượng trở lại Trái Đất. Kết quả cho thấy ý tưởng mang tính thời đại vũ trụ này giúp hệ thống năng lượng của châu Âu rẻ hơn, đáng tin cậy hơn và bền vững hơn.

Cắt giảm khí thải bằng năng lượng mặt trời từ không gian -0
Năng lượng mặt trời từ không gian cho phép cắt giảm nhu cầu năng lượng tái tạo trên đất liền của châu Âu lên tới 80%.

Từ khoa học viễn tưởng đến hoạch định chính sách

Ý tưởng được đề xuất lần đầu tiên vào năm 1968, nhưng vẫn nằm ngoài tầm với và tiến bộ công nghệ hiện đang đưa ý tưởng này đến gần hơn với thực tế. Một số quốc gia - bao gồm Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Nga, Mỹ và Anh - đang đầu tư vào nghiên cứu. Điểm khác biệt của nghiên cứu này là việc tích hợp năng lượng mặt trời từ không gian vào các mô hình quy hoạch năng lượng thực tế.

Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng tích hợp của tấm pin mặt trời trên quỹ đạo vào lưới điện châu Âu. Bằng cách mô phỏng các kịch bản tương lai cho năm 2050, họ đã xem xét chi phí, hiệu suất và cách năng lượng vũ trụ có thể kết hợp với những nguồn năng lượng tái tạo khác.

Giáo sư Wei He, giảng viên cao cấp tại Đại học King’s College London và là tác giả chính của bài báo, giải thích: “Lần đầu tiên chúng tôi chứng minh được tác động tích cực mà công nghệ này có thể mang lại cho châu Âu. Mặc dù tính khả thi của công nghệ này vẫn đang được xem xét, nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh tiềm năng kinh tế và môi trường to lớn của nó nếu được áp dụng”.

Hai thiết kế, một ý tưởng táo bạo

Một nhóm kỹ sư tập trung vào hai thiết kế lấy cảm hứng từ NASA. Thiết kế Innovative Heliostat Swarm, sử dụng một cụm gương di động theo dõi mặt trời liên tục. Thiết kế thứ hai, được gọi là Planar Array, đơn giản hơn - một bề mặt phẳng chỉ thu thập ánh sáng mặt trời một phần thời gian. Sự khác biệt về hiệu suất thật đáng kinh ngạc. Heliostat Swarm thu được ánh sáng mặt trời gần như liên tục, trong khi Planar Array chỉ hoạt động khoảng 60% thời gian.

Trong khi đó, các tấm pin mặt trời đặt trên mặt đất chỉ đạt hiệu suất 15-30% do ảnh hưởng của ban đêm, thời tiết và thay đổi theo mùa. Cả hai thiết kế đều truyền năng lượng không dây đến các trạm trên Trái Đất, nơi nó sẽ được chuyển đổi thành điện năng và hòa vào lưới điện. Tấm thu năng lượng từ không gian sẽ không bị ảnh hưởng bởi mây mù, bão, hay thậm chí là thiên tai như lũ lụt và động đất.

Đưa các mô hình vào thử nghiệm

Để xem hệ thống này có thể hoạt động như thế nào trong thực tế, nhóm nhà nghiên cứu mô phỏng hệ thống năng lượng của châu Âu vào năm 2050. Họ tính toán lượng năng lượng mà mỗi thiết kế có thể cung cấp, chi phí là bao nhiêu và cách nó tương tác với các công nghệ tái tạo khác như gió, thủy điện, pin và lưu trữ hydro. Các mô hình cho thấy Heliostat Swarm nổi bật. Nó giúp giảm chi phí hệ thống từ 7% đến 15%, giảm nhu cầu lưu trữ pin lớn hơn 70% và thay thế tới 80% lượng điện dự kiến từ năng lượng mặt trời và gió trên đất liền. Điều này giúp tiết kiệm khoảng 35,9 tỷ euro mỗi năm trên toàn hệ thống năng lượng của châu Âu.

Mảng Planar đơn giản hơn không đạt hiệu quả cao về chi phí lẫn hiệu suất. Tuy nhiên, nó vẫn là một điểm khởi đầu thực tế, vì đã gần sẵn sàng để triển khai. Nhóm nhà khoa học coi đây là bước đệm hướng tới thiết kế bầy đàn đầy tham vọng hơn. Tuy nhiên, vẫn còn một thách thức lớn: chi phí. Hiện tại, năng lượng mặt trời trên không gian vẫn đắt hơn nhiều so với các giải pháp trên Trái Đất.

Để Heliostat Swarm trở nên khả thi, chi phí sẽ cần phải giảm xuống còn khoảng 14 lần so với tấm pin mặt trời trên mặt đất trong tương lai. Planar Array sẽ cần chi phí gấp khoảng 9 lần. Hiện tại, ước tính cho thấy hệ thống này đắt hơn từ 10 đến 100 lần so với mục tiêu đó. Điều đó có nghĩa là cần phải cắt giảm đáng kể trước khi tấm pin mặt trời trên quỹ đạo có thể cạnh tranh trên thị trường. Chi phí phóng thấp hơn, tiến bộ trong vật liệu và lắp ráp robot trong không gian đều được kỳ vọng sẽ giúp thu hẹp khoảng cách, nhưng tiến độ phải nhanh chóng.

Tại sao năng lượng mặt trời vũ trụ lại quan trọng?

Với cam kết đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 của châu Âu, năng lượng tái tạo phải phát triển nhanh chóng. Tuy nhiên, ngay cả khi điện gió và điện mặt trời trên mặt đất phát triển, chúng vẫn phải đối mặt với những thách thức như tính không liên tục, nhu cầu lưu trữ và dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết. Năng lượng thu thập được trên quỹ đạo giúp lấp đầy những khoảng trống đó, cung cấp năng lượng sạch 24/7.

Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc theo đuổi song song cả hai thiết kế. Mảng đơn giản hơn có thể được thử nghiệm sớm hơn, chứng minh các công nghệ then chốt và tạo đà phát triển. Đồng thời, những cải tiến trong thiết kế bầy đàn tiên tiến hơn chuẩn bị cho việc triển khai lâu dài.

Việc triển khai năng lượng mặt trời trên không gian sẽ đặt ra những câu hỏi về chính sách, an toàn và quản lý quỹ đạo. Việc truyền năng lượng về Trái Đất đòi hỏi phải có hệ thống truyền dẫn không dây hiệu quả, bảo vệ chống lại các mảnh vỡ không gian và kế hoạch cho việc ngừng hoạt động các hệ thống một cách an toàn khi hết vòng đời.

Diên San (Tổng hợp)

Các tin khác

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.