Trong bối cảnh nhiên liệu hóa thạch sắp cạn kiệt và khủng hoảng khí hậu đang đến gần, Tập đoàn xây dựng khổng lồ Shimizu của Nhật Bản đề xuất dự án như trong phim viễn tưởng: Luna Ring (Vành đai Mặt Trăng) - Vành đai pin mặt trời khép kín trải dài gần 11.000 km quanh đường xích đạo Mặt Trăng.
Tập đoàn Shimizu tuyên bố rằng, sau quá trình chuẩn bị và thử nghiệm công nghệ, việc xây dựng Luna Ring có thể bắt đầu sớm nhất vào năm 2035 nếu đủ kinh phí. Nếu dự án thành công, nhân loại có thể loại bỏ khái niệm "thiếu hụt năng lượng" khỏi lịch sử.
Hình ảnh về Luna Ring của Tập đoàn Shimizu. Ảnh: Tập đoàn Shimizu
Dưới đây là các chi tiết của dự án, được kỳ vọng sẽ là một trong những kỳ tích kỹ thuật vĩ đại nhất trong lịch sử loài người - khi thành hiện thực.
11.000 km pin mặt trời bao quanh xích đạo Mặt Trăng
Vì sao Shimizu chọn Mặt Trăng?
Vì Mặt Trăng gần như không có khí quyển, đồng nghĩa không có mây, mưa hay bão làm giảm ánh sáng. Nếu có thể xây dựng và duy trì các tấm pin tại đây, con người có thể thu năng lượng ổn định hơn nhiều so với điện mặt trời trên Trái Đất. Tức là điện được tạo ra gần như liên tục 24/7, không ngắt quãng.
Ngoài ra, cường độ ánh sáng trong không gian mạnh hơn đáng kể so với lượng ánh sáng thực sự chạm tới bề mặt Trái Đất — vì không bị khí quyển hấp thụ và tán xạ.
Các chuyên gia kỳ vọng, vành đai rộng từ vài km đến 400 km sẽ sản xuất 13.000 Terawatt điện mỗi năm.
Điện từ Mặt Trăng về đến ổ cắm nhà bạn như thế nào?
Đây là phần kỳ diệu nhất của dự án — và cũng là thách thức kỹ thuật lớn nhất.
Các robot được điều khiển từ xa từ Trái Đất sẽ sử dụng tài nguyên sẵn có trên Mặt Trăng như đất đá và nước, kết hợp với hydro nhập từ Trái Đất, để sản xuất vật liệu chế tạo pin mặt trời ngay tại chỗ.
Đường đi của năng lượng mặt trời đến Trái Đất. Nguồn: Shimizu Corporation
Năng lượng thu được từ các tấm pin sẽ được truyền đến ăng-ten trên Mặt Trăng, chuyển đổi thành chùm tia laser vi sóng và phát về Trái Đất, nơi các ăng-ten chỉnh lưu (rectenna) sẽ chuyển đổi thành điện năng sử dụng được.
Sóng vi ba có lợi thế xuyên qua mây và thời tiết tốt hơn laser. Trong khi đó, laser cho phép truyền năng lượng chính xác hơn nhưng kéo theo lo ngại về an toàn nếu hệ thống gặp trục trặc.
Vật liệu xây dựng Luna Ring: Lấy ngay tại Mặt Trăng
Một trong những điểm thông minh nhất của đề xuất này là giải pháp nguyên liệu. Shimizu đặt mục tiêu sử dụng các nguồn tài nguyên sẵn có trên Mặt Trăng.
Các nhà khoa học cho biết bề mặt Mặt Trăng chứa Silicon Dioxide (SiO2)— thành phần chủ yếu trong đá và bụi Mặt Trăng — có thể dùng làm thủy tinh cho hệ thống hấp thụ năng lượng mặt trời, trong khi bụi Mặt Trăng còn có thể tái tạo thành các cell quang điện.
Điều này có nghĩa là phần lớn vật liệu xây dựng không cần phóng từ Trái Đất lên - chi phí phóng tên lửa vốn là rào cản lớn nhất của mọi dự án không gian.
Những trở ngại cần vượt qua
Dự án Luna Ring hiện mới chỉ tồn tại dưới dạng đề xuất và chưa có kế hoạch tài trợ công khai. Phần lớn chuyên gia nhận định dự án hiện vẫn mang tính "khoa học viễn tưởng", bởi công nghệ, ngân sách và năng lực xây dựng cần thiết đều chưa tồn tại ở quy mô đủ lớn.
Mặc dù dự án đã tạo ra sự phấn khích lớn, nhưng chi phí hàng nghìn tỷ đô la Mỹ và các tranh chấp pháp lý quốc tế về "quyền sở hữu Mặt Trăng" được xem là những trở ngại lớn nhất.
Hơn nữa, tác động của các chùm tia năng lượng cường độ cao sẽ được gửi đến Trái Đất đối với sức khỏe của sinh vật sống vẫn đang được tranh luận trong cộng đồng khoa học.
Dẫu vậy....
Lịch sử năng lượng nhân loại vốn là chuỗi dài những điều "không tưởng" trở thành hiện thực. Internet một thời là viễn tưởng. Điện hạt nhân một thời là viễn tưởng. Xe điện một thời là trò chơi của người giàu...
Đại diện Shimizu từng phát biểu: "Một sự thay đổi từ việc sử dụng tiết kiệm các nguồn năng lượng hữu hạn sang việc sử dụng vô hạn năng lượng sạch là ước mơ lớn của nhân loại."
Nguồn: Shimizu Corporation
