Giải pháp này bao gồm cả chuyện sản xuất điện từ ngoài không gian rồi chuyển về tiêu thụ dưới mặt đất.
Tháng 5 vừa qua, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học New South Wales ở Úc đã trình làng một loại pin mặt trời nhưng có thể phát điện từ nguồn phát tia hồng ngoại chứ không nhất thiết từ việc hấp thu ánh sáng mặt trời. Loại pin này sẽ hoạt động tốt vào ban đêm, vì hiện nay Trái đất trữ năng lượng mặt trời dưới dạng sức nóng và vào ban đêm sẽ phát xạ sức nóng này trở lại vào không gian dưới dạng bức xạ hồng ngoại.
Thiết bị mẫu do nhóm nghiên cứu làm ra dựa trên công nghệ được sử dụng trong các ống nhòm hồng ngoại nhìn xuyên đêm nhưng hiện nay chỉ có khả năng phát ra vài miliwat điện. Tuy nhiên, họ rất lạc quan về tiềm năng của máy; đích nhắm của nhóm là nâng công suất lên gấp 10.000 lần trong thời gian tới. Lúc đó có thể lắp các thiết bị loại này thành một lớp bổ sung cho các tấm pin mặt trời hiện nay để chúng vừa tạo ra điện vào ban ngày bằng ánh sáng, vừa tạo điện vào ban đêm nhờ tia hồng ngoại.
Giải pháp lưu điện mặt trời dư thừa vào ban ngày để sử dụng vào ban đêm hiện là giải pháp phổ biến, nhưng do giá thành các loại pin lưu điện đắt nên lượng pin hiện chưa đủ. Chẳng hạn, người ta tính toán thấy EU sẽ cần lượng pin có khả năng lưu trữ 200 GW điện vào năm 2030, nhưng tính đến năm 2021 mới chỉ lắp đặt chừng 2,4 GW, còn rất xa mới đạt mục tiêu đề ra.
Một giải pháp để hóa giải vấn đề này là công nghệ V2G – tức dùng các giàn pin trên xe điện để lưu trữ điện dư thừa vào ban ngày rồi ban đêm cho nó phát ngược trở lại vào hệ thống điện trong nhà cũng như điện lưới. Nếu công nghệ V2G được ứng dụng rộng rãi, cùng với tốc độ phát triển ngành xe điện, khả năng lưu điện của tất cả các xe chạy pin sẽ đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng điện vào ban đêm chứ không cần phải lắp đặt các giàn pin riêng lẻ nữa.
Một phương thức nữa cũng đang được nghiên cứu là sử dụng điện mặt trời lúc dư thừa để sản xuất nhiên liệu thân thiện với môi trường. Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge, Anh, đã tạo ra một thiết bị bắt chước lá cây trong quá trình quang hợp. Ở thực vật, quá trình quang hợp sẽ dùng ánh sáng mặt trời, nước và CO2 để tạo ra oxy và đường.
Với thiết bị mô phỏng lá cây, đầu ra sẽ là khí tổng hợp gồm hydro và CO2 có thể sử dụng để tạo ra một số loại nhiên liệu qua một quá trình chế biến. Các nhà nghiên cứu cho rằng họ có thể thu khí CO2 từ bầu khí quyển, từ các nguồn phát thải hiện nay để đưa vào hệ thống tạo ra nhiên liệu sạch.
Tuy nhiên, tất cả các giải pháp này đều trở nên lu mờ trước công nghệ phát điện mặt trời ngoài không gian. Một khi không bị bầu khí quyển cản trở nguồn sáng từ mặt trời, một tấm pin lắp ngoài không gian sẽ phát ra lượng điện cao gấp đôi cùng tấm pin đó nếu lắp trên mặt đất. Đó là lý do vì sao rất nhiều nhà khoa học mơ tưởng chuyện xây nhà máy phát điện ngoài không gian.
Giấc mơ này trước đây khó lòng trở thành hiện thực vì cái giá đưa vật liệu lên không gian quá đắt đỏ. Nhưng kể từ năm 2015, khi hỏa tiễn Falcon 9 của hãng SpaceX có thể phóng vệ tinh vào không gian rồi, thay vì cháy thành tro bụi, có thể thu hồi cho lần phóng khác, giấc mơ xây nhà máy điện không gian lại hồi sinh. Trước đây chi phí để đưa 1 ký vật liệu vào không gian là trên 1.000 đô la thì nay giảm còn 300 đô la và còn có thể giảm thêm nữa.
Người ta dự báo trong vòng 5 đến 7 năm tới sẽ có những vệ tinh mang theo những tấm pin mặt trời khổng lồ được phóng lên không gian. Chúng bay quanh trái đất, luôn hướng về mặt trời để đón ánh nắng gay gắt, tạo ra dòng điện và chuyển tải dòng điện này về lại mặt đất.
Chuyện truyền tải điện trong không gian thật ra đã được thực hiện hàng mấy chục năm nay bởi mọi vệ tinh viễn thông đều có gắn kèm tấm pin mặt trời, nguồn điện thu được chuyển thành sóng viba truyền về trái đất và sau đó các anten thu sóng này chuyển lại thành dòng điện để đọc tín hiệu. Nay các nhà máy điện ngoài không gian cũng sẽ chuyển tải điện như thế nhưng dĩ nhiên với quy mô khác biệt hoàn toàn.
Cơ quan Không gian châu Âu (ESA) đã có những nghiên cứu ban đầu và đã kết luận phát điện trên không gian là khả thi về mặt công nghệ, giá thành rẻ, có khả năng giúp đẩy nhanh nỗ lực trung hòa khí phát thải.
Tháng 11 sắp tới, ESA sẽ trình ra EU một kế hoạch nghiên cứu khả thi trong ba năm để xem xét chuyện xây các nhà máy điện không gian trong một dự án với tên gọi Solaris để xem chúng có khả thi về mặt thương mại. Chuyện xây nhà máy điện không gian, vì thế, không còn là chuyện xa vời nữa.