Dự kiến 5 năm nữa, MIT sẽ tạo ra lò phản ứng hợp hạch đầu tiên, dùng một cốc nước cũng tạo đủ năng lượng cho một đời người

Chi phí xây dựng lò hợp hạch được cho là rẻ hơn nhiều so với các lò phản ứng hạt nhân hiện tại.

Năm 2014, Lockheed Martin làm thế giới choáng ngợp với tuyên bố sẽ sở hữu lò phản ứng hợp hạch hoạt động được đầu tiên trong “ít nhất là 10 năm nữa”. Năm năm sau tuyên bố trên, Lockheed nói dự án vẫn đang được thực hiện, tuy nhiên chỉ đạt được một chút tiến triển.

Có lẽ ngành năng lượng nên nhìn hướng khác, trông mong vào dự án mới của Viện Công nghệ Massachusetts MIT.

Lò thử nghiệm SPARC sẽ có kích cỡ khá khiêm tốn.

Theo The New York Times đưa tin, các nhà khoa học công tác tại Trung tâm Khoa học và Hợp hạch với Công nghệ Plasma thuộc MIT đang chế tạo một lò phản ứng hợp hạch của riêng mình. Trong vòng 3 tới 4 năm nữa, MIT sẽ hợp tác với Commonwealth Fusion System (CFS) – một công ty tách ra từ MIT hồi năm 2017 – để thương mại hóa ý tưởng tiên tiến này. Hiện tại, MIT đang cố gắng hoàn thiện lò hợp hạch thử nghiệm SPARC sẽ chứng minh phản ứng hợp hạch là hiệu quả.

MIT và CFS dự định sử dụng “công nghệ nam châm siêu dẫn nhiệt độ cao yttri bari đồng oxit (YBCO)” để tạo được trường điện từ đủ mạnh để kiểm soát được phản ứng hợp hạch giữa deuteri và tritium (cả hai đều là đồng vị của hydro) trong điều kiện áp lực cao và nhiệt độ lên tới hàng triệu độ C.

Lò phản ứng hình bánh donut của MIT có kích cỡ tương đương một sân bóng tennis. Nếu nó vận hành trơn tru, phản ứng hợp hạch sẽ tạo ra lượng năng lượng gấp 10 lần năng lượng đầu vào, từ đó mở đường cho một tương lai “ năng lượng hợp hạch không carbon, an toàn, vô tận“.

Khi chứng minh thành công khái niệm “lò hợp hạch” là khả thi, MIT và CFS sẽ hợp lực tạo nên lò ARC, là ba chữ cái đầu của “affordable – trong tầm giá”, “robust – khỏe mạnh” và “compact – cô đọng”. Sớm nhất là 2025, nhân loại sẽ chứng kiến lò phản ứng ARC thành hình.

Dự kiến, lò ARC sẽ sản xuất được 270 megawatt, tương đương với lượng năng lượng đầu ra của một lò phản ứng phân hạch (là những lò phản ứng hạt nhân thông dụng), đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng của 100.000 hộ dân.

Một thiết bị nữa mang công nghệ tương tự dự án của MIT là Lò phản ứng Thử nghiệm Nhiệt hạch (ITER) đặt tại miền Nam nước Pháp, dự kiến sẽ chính thức ra mắt vào năm 2035. MIT và CFS nói rằng chi phí xây dựng lò của họ sẽ chỉ bằng một phần số tiền 22 tỷ USD xây dựng lò ITER. Nếu khẳng định này là đúng, lò ARC sẽ còn rẻ hơn cả những nhà máy năng lượng hạt nhân ta đang thấy, vốn vẫn tiêu tốn khoảng 23 tỷ USD trở lên.

Lò ITER.

Hơn nữa, chi phí vận hành lò ARC nói riêng hay lò hợp hạch nói chung cũng thấp hơn nhiều, khi mà lò phản ứng hợp hạch không cần tới vật liệu uranium đắt đỏ, mà sử dụng hydro làm nguồn năng lượng. CFS khẳng định rằng “ một cốc nước cũng đủ để lò cung cấp năng lượng hợp hạch cho một đời người“.

Cho tới thời điểm hiện tại, công nghệ lò hợp hạch, thỉnh thoảng được gọi là “Mặt Trời bỏ túi”, vẫn được cho là cứu cánh của ngành năng lượng. Thế nhưng lượng năng lượng mà lò sử dụng vẫn cao hơn lượng mà lò có thể sản xuất, nên lò vẫn đang chờ một đột phá công nghệ để hiện thực hóa được ước mơ năng lượng sạch và vô tận.

Dựa theo những gì MIT và CFS tuyên bố, ta hứng khởi đón chờ tương lai sáng sủa chỉ trong nửa thập kỷ nữa.