Phát minh của châu Âu rung chuyển ngành năng lượng toàn cầu, "ông lớn" nhiên liệu hóa thạch phải lo sợ

Trong một phòng thí nghiệm ở châu Âu, ẩn mình khỏi tầm mắt của thế giới, một cỗ máy giống UFO đang nắm giữ chìa khóa cho nguồn năng lượng vô hạn, có khả năng cách mạng hóa hiểu biết của chúng ta về năng lượng.

Cỗ máy đó có tên Stellaris, được phát triển bởi Proxima Fusion - công ty khởi nghiệp năng lượng nhiệt hạch phát triển nhanh nhất châu Âu.

Tiến sĩ Francesco Sciortino, Đồng sáng lập kiêm Tổng giám đốc điều hành của Proxima Fusion, cho biết: “Con đường dẫn đến các nhà máy điện nhiệt hạch thương mại hiện đã rộng mở. Stellaris là ý tưởng đầu tiên được bình duyệt cho một nhà máy điện nhiệt hạch, được thiết kế để vận hành đáng tin cậy và liên tục, không gặp phải tình trạng bất ổn và gián đoạn như trong lò tokamak và các phương pháp khác.

Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng toàn cầu ngày càng tăng và nhu cầu an ninh năng lượng ngày càng cao của châu Âu, việc khai phá nguồn năng lượng sạch, vô hạn thông qua nhiệt hạch chưa bao giờ cấp thiết hơn lúc này, và Proxima Fusion cam kết dẫn dắt châu Âu đến một tương lai năng lượng nhiệt hạch”.

Stellaris được xây dựng dựa trên kết quả phá kỷ lục của thí nghiệm nghiên cứu Wendelstein 7-X (W7-X) tại Đức - lò phản ứng hợp hạch hạt nhân dạng Stellarator lớn nhất thế giới của Đức do Viện Vật lý Plasma Max Planck (IPP) chỉ đạo và là sản phẩm có tổng kinh phí tài trợ hơn 1,3 tỷ euro từ Chính phủ liên bang Đức và Liên minh châu Âu (EU).

Cỗ máy Stellaris đại diện cho một phương pháp tiếp cận sáng tạo trong việc khai thác năng lượng nhiệt hạch, có thể khiến các "ông lớn" ngành nhiên liệu hóa thạch lo sợ khi đi vào hoạt động thương mại. Thiết kế của nó, dựa trên một lò phản ứng sao bán đẳng động lực học, kết hợp các nam châm siêu dẫn nhiệt độ cao.

Stellaris đặt mục tiêu định nghĩa lại việc sản xuất năng lượng thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân - một mục tiêu đầy tham vọng của loài người có thể định hình lại nền kinh tế, thay đổi cục diện địa chính trị và giảm đáng kể lượng khí thải carbon của chúng ta.

Hành trình biến giấc mơ của loài người thành hiện thực cần hàng chục tỷ USD

Stellaris hướng đến mục tiêu cải thiện sản lượng năng lượng và giảm chi phí xây dựng, biến nhiệt hạch thành một nguồn năng lượng thương mại khả thi.

Đó là lý do Proxima Fusion đang đẩy nhanh tiến độ để chứng minh tiềm năng của phản ứng tổng hợp hạt nhân. Kế hoạch đầy tham vọng của họ bao gồm việc xây dựng một lò phản ứng trình diễn, tên là Alpha, trong vòng sáu năm. Nguyên mẫu này sẽ là lò phản ứng sao đầu tiên đạt được năng lượng ròng trạng thái liên tục.

Đến những năm 2030, Proxima Fusion dự kiến sẽ xây dựng một lò phản ứng thương mại công suất 1 gigawatt, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong đổi mới năng lượng.

Tuy nhiên, việc hiện thực hóa tầm nhìn này không phải là không có những thách thức đáng kể. Chi phí ước tính để xây dựng một lò phản ứng dao động từ 5 đến 10 tỷ USD, đòi hỏi đầu tư đáng kể. Ngoài ra, một số công nghệ cần thiết vẫn đang trong quá trình phát triển.

Bất chấp những trở ngại này, Stellaris tượng trưng cho một sự chuyển đổi mang tính đột phá trong sản xuất năng lượng. Nếu thành công, dự án có thể đưa châu Âu trở thành quốc gia dẫn đầu về tổng hợp hạt nhân, mở ra một tương lai mà năng lượng sạch và dồi dào là tiêu chuẩn.

Tại sao phản ứng tổng hợp có thể thay đổi mọi thứ?

Phản ứng tổng hợp hạt nhân, quá trình cung cấp năng lượng cho Mặt Trời, đại diện cho ranh giới tiếp theo trong sản xuất năng lượng.

Khác với phản ứng phân hạch hạt nhân, liên quan đến việc phân tách các nguyên tử, phản ứng tổng hợp hạt nhân kết hợp các nguyên tử hydro ở nhiệt độ cực cao để giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ.

Quá trình này hứa hẹn nhiều lợi thế so với các nguồn năng lượng hiện có. Trước hết, hydro, nhiên liệu chính cho phản ứng tổng hợp hạt nhân, rất dồi dào và có thể được chiết xuất từ nước. Điều này đồng nghĩa với nguồn cung cấp nhiên liệu gần như vô hạn.

Hơn nữa, phản ứng tổng hợp hạt nhân không tạo ra khí thải nhà kính, một sự tương phản hoàn toàn với nhiên liệu hóa thạch vốn góp phần gây biến đổi khí hậu. Chưa kể, phản ứng tổng hợp hạt nhân loại bỏ nguy cơ xảy ra các thảm họa tương tự như Chernobyl hay Fukushima nhờ các tính năng an toàn vốn có.

Tuy nhiên, thách thức nằm ở việc đạt được và duy trì nhiệt độ cần thiết trên 100 triệu độ C. Chỉ ở mức nhiệt cực đại này, các nguyên tử hydro mới hợp nhất, giải phóng năng lượng. Vượt qua rào cản này là rất quan trọng để phản ứng tổng hợp hạt nhân trở thành một nguồn năng lượng khả thi.