Dự án tham vọng sản xuất điện từ ‘mặt trời nhân tạo’ của Trung Quốc

Trung Quốc có thể sản xuất điện từ “ mặt trời nhân tạo” được đề xuất trong vòng một thập kỷ tới nếu dự án này được chính phủ đồng ý.

Trung Quốc muốn lò phản ứng tạo ra đủ năng lượng để sản xuất điện. Ảnh: Xinhua

Theo tờ SCMP, Giáo sư Song Yuntao, Giám đốc Viện Vật lý Plasma ở Hợp Phì, nói với truyền thông địa phương tại một hội nghị về kiểm soát carbon ở Bắc Kinh mới đây rằng quá trình xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch có thể hoàn tất vào đầu những năm 2030 nếu chính phủ ủng hộ.

Công nghệ nhiệt hạch, hay còn gọi là mặt trời nhân tạo, có thể cung cấp năng lượng sạch không giới hạn bằng cách mô phỏng quá trình nhiệt hạch hạt nhân ở Mặt trời. Mặc dù vậy, công nghệ này tương đối phức tạp về kỹ thuật và các nỗ lực phát triển công nghệ này trên thế giới bị trì hoãn và gặp trở ngại vì chi phí cao.

Chính phủ Trung Quốc đã đề nghị các nhà khoa học chuẩn bị cho Lò phản ứng Thử nghiệm Công nghệ Nhiệt hạch Trung Quốc (CFETR), gồm có thiết kế kỹ thuật và xây dựng một cơ sở thử nghiệm lớn ở thành phố Hợp Phì. Tuy nhiên, Giáo sư Song cho biết vẫn đang chờ chính phủ đồng ý.

Mục đích của các nhà khoa học là muốn CFETR trở thành cơ sở đầu tiên sản xuất điện bằng sức nóng nhiệt hạch. Quá trình này có một thách thức là kiểm soát khí, hydro cực nóng khi nhiệt độ bên trong lò phản ứng dự kiến đạt hoặc vượt 100 triệu độ C.

Trong giai đoạn hoạt động đầu tiên, lò phản ứng được thiết kế để sản xuất sản lượng điện ổn định khoảng 200 megawatt, tương đương sản lượng một nhà máy điện chạy bằng than cỡ nhỏ.

Lò phản ứng nhiệt hạch của Trung Quốc có thể sẽ không phải là lò phản ứng đầu tiên trên thế giới khi mà Pháp gần hoàn thành Lò phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạch (ITER) và có thể sử dụng vào năm 2025. Sau nhiều lần bị trì hoãn năm 2007, ITER trở thành dự án khoa học quốc tế tốn kém nhất lịch sử khi các nước liên quan phải chi ra từ 45 đến 65 tỷ USD. Mặc dù đây sẽ là lần đầu tiên mặt trời nhân tạo được đưa vào thực tế nhưng không thể duy trì nhiệt mà nó tạo ra để có đủ năng lượng cho sản xuất điện.

Trung Quốc và các nước khác đang hỗ trợ và theo dõi tiến độ ở Pháp, đồng thời tự phát triển dự án lò phản ứng nhiệt hạch của riêng mình. Cuộc đua xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch đang nóng dẫn giữa các quốc gia. Mỹ đề xuất dự án sản xuất điện với các trạm nhiệt hạch thí điểm từ năm 2035 và 2040, còn Anh đã đề xuất thương mại hóa năng lượng nhiệt hạch tới năm 2040.

Nghiên cứu nhiệt hạch ở Trung Quốc bắt đầu bằng công nghệ và trang thiết bị của Nga nhưng ngày càng có vị trí cao hơn trong lĩnh vực này những năm gần đây.

Hồi tháng 5, thiết bị mô phỏng ở Hợp Phì đã tạo ra plasma đốt cháy ở 150 triệu độ C, được duy trì ở mức ổn định hơn 100 giây và đây là kỷ lục thế giới. Các nhà khoa học cũng đã trữ được khí nóng bằng từ trường cực mạnh tạo ra từ các chất siêu dẫn.

Theo Giáo sư Song, mục tiêu tiếp theo của dự án sẽ là tăng thời gian đốt lên 400 rồi 1.000 giây.
Công trình này đã làm lợi cho các ngành khác vì nhờ tiến bộ trong nghiên cứu nhiệt hạch mà năng lực sản xuất vật liệu siêu dẫn của Trung Quốc đã tăng gấp 10.000 lần.

Các chất siêu dẫn rất cần thiết trong một loạt ngành, từ vận tải cho tới thiết bị y tế và tăng cường sản xuất chất siêu dẫn sẽ giúp giảm đáng kể giá thành.

Chính phủ Trung Quốc dự định khởi động xây dựng hàng loạt nhà máy năng lượng nhiệt hạch trước năm 2060 – thời hạn để đáp ứng mục tiêu trung hòa carbon của nước này.

Thông tin về sản xuất điện bằng “mặt trời nhân tạo” được đưa ra vào thời điểm Trung Quốc đang thiếu điện nghiêm trọng.

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng bất ngờ thiếu hụt điện năng tại Trung Quốc. Nhiều khu vực trên thế giới đang mở cửa trở lại sau khi buộc phải đóng cửa vì COVID-19, làm tăng nhu cầu sản xuất tại Trung Quốc để phục vụ xuất khẩu, dẫn đến nhu cầu tiêu thụ điện tăng vọt. Điều này khiến giá than đá dùng cho nhiệt điện leo thang. Nhưng giới chức Trung Quốc không cho phép các nhà máy này tăng giá mạnh đủ để bù mức tăng đầu vào, buộc họ phải cắt giảm thời gian cấp điện từ các nhà máy.