Các nhà khoa học Canada đang nỗ lực cho ý tưởng khởi tạo nguyên mẫu nhà máy năng lượng nhiệt hạch thay thế nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu,…) vào năm 2030.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân hay phản ứng nhiệt hạch mô phỏng quá trình sản sinh năng lượng trong Mặt Trời, xảy ra khi hai nguyên tử nhẹ như hydro kết hợp với nhau dưới nhiệt độ cực đại để tạo ra nguyên tố heli.
Ngoài heli, quá trình tổng hợp này còn sản sinh một nguồn năng lượng sạch khổng lồ đáng mơ ước. Khác với phản ứng phân hạch hạt nhân trong các nhà máy điện nguyên tử hiện nay vốn sử dụng nguyên liệu uranium hay plutonium đắt tiền, đồng thời tạo ra các sản phẩm phóng xạ độc hại, phản ứng nhiệt hạch sử dụng nguồn nguyên liệu sạch, rẻ, dễ kiếm và gần như không tạo ra khí thải carbon.
Tuy nhiên, nó chưa từng được tiến hành trên một quy mô thích hợp cho việc khai thác và sử dụng. Và các nhà khoa học Canada đang hy vọng thay đổi điều đó, khi công bố kế hoạch khai thác và phát triển công nghệ nhiệt hạch để đưa vào chạy thử nghiệm một nguyên mẫu nhà máy tổng hợp hạt nhân vào năm 2030.
Kế hoạch đã có, và điều họ cần vào lúc này chính là sự đầu tư từ phía chính phủ.
Theo Fusion 2030 – một báo cáo của Đại học Alberta, Đại học Saskatchewan và một số công ty tập đoàn, cần khoảng 125 triệu USD để hiện thực hóa mục tiêu trên. Đây được xem là một khoản đầu tư tương đối nhỏ để thiết lập một nhà máy điện sẵn sàng hoạt động, có khả năng mở rộng quy mô thay thế nguồn nhiên liệu than đá, dầu mỏ gây ô nhiễm hiện nay.
Trao đổi với CBC News, Michael Delage, Giám đốc Công nghệ của General Fusion, cho hay:
“Có cơ hội ở đây… chúng tôi cần có sự đầu tư về cơ sở nghiên cứu và học thuật để đảm bảo cho việc đào tạo ra những sinh viên có đủ khả năng đóng góp cho lĩnh vực này”.
Nguồn vốn tài trợ sẽ không tập trung toàn bộ cho General Fusion. Thay vào đó, họ có kế hoạch phân bổ nguồn vốn đầu tư này cho các nhóm nghiên cứu, các trường đại học và các tổ chức có cùng mục tiêu.
Một khi nguyên mẫu nhà máy sẵn sàng hoạt động, chắc chắn các công ty tư nhân sẽ đóng vai trò lớn trong việc thương mại hóa công nghệ này.
“Công nghệ chúng ta đang sử dụng hiện nay có nhiều lợi thế căn bản về chi phí.Một khi xây dựng thành công và bắt đầu thương mại hóa, chúng tôi nghĩ chúng tôi có thể cạnh tranh với lưới điện truyền thống”, Delage nói.
Nó dường như quá tốt nếu trở thành hiện thực – một nguồn năng lượng được tạo ra từ một trong những nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất, tại mức phí rất thấp, và hoàn toàn không gây hại cho môi trường.
Nhưng trong một thời kỳ mà sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như nguồn năng lượng chính yếu đang khiến Trái Đất phải trả giá, đã đến lúc chúng ta nên bắt đầu suy nghĩ nghiêm túc và bỏ ra những khoản đầu tư thật sự cho những nguồn năng lượng tái tạo thay thế bền vững và thân thiện với môi trường hơn.
Báo cáo nhấn mạnh tiềm năng của phản ứng tổng hợp hạt nhân là nguồn năng lượng tái tạo có giá trị nhất do có mật độ năng lượng cao nhất, tỉ lệ năng lượng hoàn vốn (EPR) tốt nhất, cũng như lượng phát thải carbon thấp nhất trong số tất cả các giải pháp năng lượng hiện nay.
“Nguồn năng lượng sạch này có sẵn ở bất cứ đâu trên thế giới – bạn có thể phân tách nó từ nước. Đây là thứ chúng ta có thể xây dựng tại bất kỳ nơi nào,” Delage nói.
“Có rất nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực này đang được tiến hành trên khắp thế giới. Chúng tôi thực sự tin rằng tới năm 2030, các nhà máy thử nghiệm sẽ được xây dựng. Chúng tôi muốn thấy điều đó ở Canada, và chúng ta có thể đạt được mục tiêu này nếu đầu tư ngay từ hôm nay”.
Sau khi cân nhắc tất cả các yếu tố, phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể thực sự là những gì thế giới cần để có một bước chuyển đổi dứt khoát từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo.
Nhưng nó sẽ cần đến sự hỗ trợ của các công ty tư nhân và tổ chức chính phủ để khiến công nghệ đáng mơ ước này có thể phát triển lên quy mô thương mại, tạo ra một trang mới huy hoàng hơn cho môi trường sống của chúng ta.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là gì?Phản ứng tổng hợp hạt nhân hay phản ứng nhiệt hạch, phản ứng hợp hạch, trong vật lý học, là quá trình 2 hạt nhân hợp lại với nhau để tạo nên một nhân mới nặng hơn. Cùng với quá trình này là khả năng phóng thích một nguồn năng lượng khổng lồ. Nhiên liệu thường dùng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân là các đồng vị deuterium (2H) và tritium (3H) của hydrogen. Các đồng vị này có thể trích lấy dễ dàng từ thành phần nước biển, hoặc tổng hợp không mấy tốn kém từ nguyên tử hydrogen. Phản ứng tổng hợp hạt nhân sử dụng hai đồng vị trên của hydrogen được gọi là Phản ứng tổng hợp hạt nhân D-T, và đây là phản ứng tổng hợp hạt nhân điển hình. Trong phản ứng này, sự kết hợp của một đồng vị deuterium và tritium sẽ tạo nên một neutron, một hạt nhân Helium 4He và rất nhiều năng lượng.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là nguồn năng lượng lý tưởng cho con người. Các đặc tính ưu việt phải kể đến như
=> Đây là những điểm vượt trội của loại hình năng lượng này mà không có loại hình năng lượng nào khác có được, vừa có tiềm năng tạo ra một nguồn năng lượng khổng lồ, vừa không gây hại đến môi trường. (trích từ Wikipedia) |
Tôn Kiên (theo Science alert)
Xem thêm: