Nhiệt hạch: Năng lượng của tương lai

Tùng Lâm
Chia sẻ Zalo

Kinhtedothi - Thế giới đang đổ dồn vào nhiệt hạch với hy vọng đột phá công nghệ này sẽ giúp giải bài toán khủng hoảng năng lượng toàn cầu.

Năng lượng hạt nhân được biết đến là nguồn năng lượng sạch đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường, giúp giảm hơn 60 tỷ tấn carbon – chiếm 20% lượng khí thải carbon toàn cầu – trong 50 năm qua.

Dù thân thiện với môi trường, sản xuất năng lượng thông qua phản ứng phân hạch [hoặc quá trình phân rã phóng xạ] lại rất tốn kém.

Gần đây, các nhà khoa học đã nghiên cứu ra phản ứng tổng hợp hạt nhân, còn gọi là phản ứng nhiệt hạch có nhiều ưu điểm nặng hơn, như tạo ra nhiều năng lượng hơn và chi phí giảm đi.

Chuyên viên kỹ thuật của ITER Akko Maas cho biết điểm khác nhau cơ bản giữa phản ứng phân hạch và nhiệt hạch là tính phóng xạ của nhiên liệu mà mỗi phương pháp tạo ra. Trong phản ứng phân hạch, uranium và plutonium đều có tính phóng xạ, kể cả khi đã lấy được năng lượng từ chúng, vẫn còn lại chất phóng xạ.

Trong khi đó, hai vật liệu cơ bản của năng lượng nhiệt hạch là deuteri thì không có phóng xạ, còn tritium có bức xạ yếu và chỉ tồn tại trong thời gian ngắn. 

Một nhà máy thử nghiệm nhiệt hạch của công ty General Atomics trụ sở tại San Diego, Mỹ. Ảnh: The San Diego Union Tribune
Một nhà máy thử nghiệm nhiệt hạch của công ty General Atomics trụ sở tại San Diego, Mỹ. Ảnh: The San Diego Union Tribune

Hiệp hội Công nghiệp Nhiệt hạch Mỹ tin rằng nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên sẽ hoạt động vào năm 2030. Công ty nhiệt hạch hạt nhân Helion Energy lại tuyên bố sẽ vận hành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên vào năm 2028. Vào ngày 10/5 vừa qua, công ty đã công bố thỏa thuận mua bán điện với Tập đoàn Microsoft cho máy phát nhiệt hạch thương mại đầu tiên trên thế giới, dự kiến sẽ cung cấp ít nhất 50 megawatt điện.

Vào năm 2022, các công ty năng lượng nhiệt hạch Mỹ đã thu được hơn 2,8 tỷ USD đầu tư mới, nâng tổng số đầu tư lên đến 4,7 tỷ USD. Trong đó, Alphabet Inc. và Chevron Corporation là những tên tuổi lớn đã đầu tư cho việc nghiên cứu và phát triển công nghệ mới này. Cả hai đều góp vốn vào đợt huy động vốn trị giá 250 triệu USD cho TAE Technologies vào tháng 7/2022.

Vào ngày 31/5/2023, Bộ Năng lượng Mỹ cũng đã công bố tài trợ 46 triệu USD cho tám công ty phát triển năng lượng nhiệt hạch.

Bộ trưởng Năng lượng Mỹ, Jennifer Granholm cho biết nước Mỹ đã thành công trong phát triển năng lượng từ mặt trời vànhiệt hạch có tiềm năng to lớn như năng lượng mặt trời vậy. Vì lẽ đó, chính quyền Tổng thống Biden cam kết hợp tác với các nhà nghiên cứu và công ty sáng tạo trong cả nước để ứng dụng năng lượng nhiệt hạch vào thực tiễn.

Hai tên tuổi lớn trong ngành dầu khí là Shell plc và Equinor ASA đã lần lượt hỗ trợ cho Commonwealth Fusion Systems và Zap Energy. Bà Liliia Chechel, giám đốc liên doanh Shell Ventures, cho biết những khoản đầu tư này có rủi ro khá cao nhưng cũng có khả năng mang lại lợi nhuận lớn trong dài hạn.

Về năng lượng phân hạch, hiện chúng được sử dụng trên toàn thế giới. Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng, nó chiếm 18,9% tổng sản lượng điện ở Mỹ vào năm 2021. Mỹ cũng là nhà sản xuất năng lượng hạt nhân hàng đầu thế giới và ngành này đóng góp 60 tỷ USD vào GDP của nền kinh tế số một thế giới mỗi năm.

Về năng lượng nhiệt hạch, Trung Quốc cũng đã bắt đầu quan tâm đến các công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực này. Nhà sản xuất ô tô Trung Quốc, NIO Inc. đã đầu tư vào công ty khởi nghiệp Neo Fusion chuyên nghiên cứu và phát triển phản ứng tổng hợp hạt nhân cho mục đích thương mại.

Tuy nhiên, nguồn nhiên liệu này lại không được sử dụng phổ biến ở hầu hết các quốc gia do lo ngại của người dân về bức xạ có hại. Các tai nạn như thảm họa Chernobyl, cuộc khủng hoảng tại Fukushima và cuộc khủng hoảng một phần đảo Three Mile của Mỹ luôn khiến mọi người bất an về nguồn năng lượng này.

Tất nhiên, mọi hy vọng vẫn sẽ đổ dồn vào năng lượng nhiệt hạch khi nhiều người tin rằng đây sẽ là nguồn nhiên liệu thay thế trong tương lai nhằm giải quyết tình trạng khủng hoảng năng lượng cũng như biến đổi khí hậu đang ngày càng nghiêm trọng.