Năng lượng nhiệt hạch (fusion energy) đang hứa hẹn mang đến những điều kỳ diệu cho nhân loại. Với khả năng khai thác năng lượng từ quá trình sản xuất năng lượng của Mặt Trời, chúng ta có thể tiếp cận một nguồn năng lượng gần như vô hạn và không gây ô nhiễm, giúp chấm dứt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang dần hủy hoại hành tinh. Tuy nhiên, những hứa hẹn to lớn này đi kèm với không ít thách thức, trong đó việc tạo ra và duy trì phản ứng nhiệt hạch để đạt được năng lượng đầu ra là một trong những thách thức kỹ thuật khó khăn nhất mà con người từng đối mặt.
Thực tế là thách thức này lớn đến mức 35 quốc gia, bao gồm cả Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nga và nhiều quốc gia trong Liên minh Châu Âu, đã hợp tác để xây dựng Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER) — một lò phản ứng tokamak dạng hình donut, với hy vọng sẽ đạt được plasma đầu tiên vào năm 2035 tại miền nam Pháp. Trong khi đó, các quốc gia riêng lẻ cũng đang theo đuổi những mục tiêu năng lượng nhiệt hạch của riêng mình, và Trung Quốc đang là quốc gia đẩy mạnh những nỗ lực này. Theo thông tin từ Xinhua, một cơ quan truyền thông do nhà nước tài trợ, lò phản ứng Tokamak siêu dẫn thí nghiệm plasma đang cháy (Burning Plasma Experiment Superconducting Tokamak - BEST) của Trung Quốc hiện đang trong giai đoạn lắp ráp cuối cùng tại Hợp Phì.
Lò phản ứng này được phát triển dựa trên lò tokamak thế hệ đầu tiên của Trung Quốc, gọi là Tokamak siêu dẫn tiên tiến thí nghiệm (Experimental Advanced Superconducting Tokamak - EAST), cũng được đặt tại Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì. Theo South China Morning Post, lò phản ứng BEST, dự kiến sẽ hoạt động chỉ trong hai năm nữa, sẽ là bước trung gian giữa EAST và Lò phản ứng thử nghiệm năng lượng nhiệt hạch Trung Quốc (CFETR), cái sau là một mô hình quy mô lớn cho các nhà máy năng lượng nhiệt hạch.
Việc từ lắp ráp đến plasma đầu tiên trong chỉ hai năm là một tốc độ cực kỳ nhanh chóng. Tuy nhiên, kỹ sư trưởng của dự án, Song Yuntao từ Viện Vật lý Plasma, khẳng định rằng điều này phù hợp với tiến độ quyết liệt của Trung Quốc nhằm đạt được năng lượng nhiệt hạch quy mô lớn. “Chúng tôi đã hoàn toàn làm chủ công nghệ cốt lõi, cả về mặt khoa học và kỹ thuật,” Yuntao cho biết. Và ông không phải nói ngoa — Trung Quốc hiện đang phát triển một số dự án nhiệt hạch trên khắp đất nước.
Chẳng hạn, IEEE Spectrum đã đưa tin rằng quốc gia này đang xây dựng một cơ sở hình chữ X tại Tứ Xuyên, tương tự như Cơ sở Ignition Quốc gia của Mỹ tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore — nơi đầu tiên đạt được ngọn lửa nhiệt hạch (đầu ra năng lượng) vào năm 2022. Họ cũng đang xây dựng một khu phức hợp nghiên cứu nhiệt hạch trên diện tích 40 hectare, cùng với một nhà máy điện hybrid nhiệt hạch - fission tại miền trung Trung Quốc.
Như IEEE Spectrum đã chỉ ra, năng lượng nhiệt hạch là công nghệ lý tưởng để thực hiện chương trình “Tái sinh vĩ đại” của Chủ tịch Tập Cận Bình, tập trung vào việc đảm bảo năng lượng trong nước, giảm phát thải và dẫn đầu thế giới về công nghệ tiên tiến. Ngược lại, Hoa Kỳ đang áp dụng cách tiếp cận khác bằng cách chủ yếu để ngành công nghiệp tư nhân đầu tư vào năng lượng nhiệt hạch, chính vì vậy mà South China Morning Post so sánh lò phản ứng BEST của Trung Quốc với lò phản ứng do Commonwealth Fusion Systems — một công ty con của MIT — phát triển. Lò phản ứng của công ty này, SPARC, cũng nhằm mục tiêu chứng minh năng lượng đầu ra vào năm 2027.
Được biết, câu nói thường được nhắc đến liên quan đến phát triển nhiệt hạch là "nó còn 30 năm nữa — và sẽ mãi như vậy." Tuy nhiên, với cuộc chạy đua công nghệ đang nóng lên giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc, có lẽ câu nói này sắp cần được xem xét lại.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/energy/a64704814/china-reactor-fusion/
Thực tế là thách thức này lớn đến mức 35 quốc gia, bao gồm cả Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nga và nhiều quốc gia trong Liên minh Châu Âu, đã hợp tác để xây dựng Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER) — một lò phản ứng tokamak dạng hình donut, với hy vọng sẽ đạt được plasma đầu tiên vào năm 2035 tại miền nam Pháp. Trong khi đó, các quốc gia riêng lẻ cũng đang theo đuổi những mục tiêu năng lượng nhiệt hạch của riêng mình, và Trung Quốc đang là quốc gia đẩy mạnh những nỗ lực này. Theo thông tin từ Xinhua, một cơ quan truyền thông do nhà nước tài trợ, lò phản ứng Tokamak siêu dẫn thí nghiệm plasma đang cháy (Burning Plasma Experiment Superconducting Tokamak - BEST) của Trung Quốc hiện đang trong giai đoạn lắp ráp cuối cùng tại Hợp Phì.
Lò phản ứng này được phát triển dựa trên lò tokamak thế hệ đầu tiên của Trung Quốc, gọi là Tokamak siêu dẫn tiên tiến thí nghiệm (Experimental Advanced Superconducting Tokamak - EAST), cũng được đặt tại Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì. Theo South China Morning Post, lò phản ứng BEST, dự kiến sẽ hoạt động chỉ trong hai năm nữa, sẽ là bước trung gian giữa EAST và Lò phản ứng thử nghiệm năng lượng nhiệt hạch Trung Quốc (CFETR), cái sau là một mô hình quy mô lớn cho các nhà máy năng lượng nhiệt hạch.
Việc từ lắp ráp đến plasma đầu tiên trong chỉ hai năm là một tốc độ cực kỳ nhanh chóng. Tuy nhiên, kỹ sư trưởng của dự án, Song Yuntao từ Viện Vật lý Plasma, khẳng định rằng điều này phù hợp với tiến độ quyết liệt của Trung Quốc nhằm đạt được năng lượng nhiệt hạch quy mô lớn. “Chúng tôi đã hoàn toàn làm chủ công nghệ cốt lõi, cả về mặt khoa học và kỹ thuật,” Yuntao cho biết. Và ông không phải nói ngoa — Trung Quốc hiện đang phát triển một số dự án nhiệt hạch trên khắp đất nước.
Chẳng hạn, IEEE Spectrum đã đưa tin rằng quốc gia này đang xây dựng một cơ sở hình chữ X tại Tứ Xuyên, tương tự như Cơ sở Ignition Quốc gia của Mỹ tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore — nơi đầu tiên đạt được ngọn lửa nhiệt hạch (đầu ra năng lượng) vào năm 2022. Họ cũng đang xây dựng một khu phức hợp nghiên cứu nhiệt hạch trên diện tích 40 hectare, cùng với một nhà máy điện hybrid nhiệt hạch - fission tại miền trung Trung Quốc.
Như IEEE Spectrum đã chỉ ra, năng lượng nhiệt hạch là công nghệ lý tưởng để thực hiện chương trình “Tái sinh vĩ đại” của Chủ tịch Tập Cận Bình, tập trung vào việc đảm bảo năng lượng trong nước, giảm phát thải và dẫn đầu thế giới về công nghệ tiên tiến. Ngược lại, Hoa Kỳ đang áp dụng cách tiếp cận khác bằng cách chủ yếu để ngành công nghiệp tư nhân đầu tư vào năng lượng nhiệt hạch, chính vì vậy mà South China Morning Post so sánh lò phản ứng BEST của Trung Quốc với lò phản ứng do Commonwealth Fusion Systems — một công ty con của MIT — phát triển. Lò phản ứng của công ty này, SPARC, cũng nhằm mục tiêu chứng minh năng lượng đầu ra vào năm 2027.
Được biết, câu nói thường được nhắc đến liên quan đến phát triển nhiệt hạch là "nó còn 30 năm nữa — và sẽ mãi như vậy." Tuy nhiên, với cuộc chạy đua công nghệ đang nóng lên giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc, có lẽ câu nói này sắp cần được xem xét lại.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/energy/a64704814/china-reactor-fusion/
