Tạp chí Science for America (SfA) vừa xuất bản một sách trắng với chủ đề: Khám phá những cơ hội mới và thú vị cho năng lượng nhiệt hạch. Báo cáo trình bày 2 lối tiếp cận đầy hứa hẹn, giúp mang lại triển vọng cho sự tiến bộ nhanh chóng, làm giảm chi phí và đơn giản hóa những thách thức kỹ thuật.
Cả hai cách tiếp cận này đều thử nghiệm được trên một hệ thống demo duy nhất, giúp đẩy nhanh tốc độ thử nghiệm và tiết kiệm chi phí.
Nhiệt hạch, là quá trình cung cấp năng lượng cho mặt trời, thông qua sự kết hợp những nguyên tử nhẹ với nhau để tạo thành những nguyên tử nặng hơn, giúp giải phóng năng lượng cực lớn mà không phát thải CO2. Phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng cực lớn, gần như không giới hạn mà lại miễn phí. Trong nhiều thập kỷ, nhiệt hạch được xem là nguồn năng lượng lý tưởng để bổ sung cho những nguồn năng lượng sạch khác như năng lượng mặt trời và gió. Tuy nhiên, những thách thức quan trọng về khoa học và kỹ thuật phải được cải thiện để phản ứng tổng hợp hạt nhân đem lại tính khả thi về mặt thương mại.
“Bộ đánh lửa từ tính” và “Lò nung tối ưu hóa”
Những năm gần đây, giới khoa học đã ghi nhận được những tiến bộ đáng kể, bao gồm sự tăng trưởng đáng chú ý trong hoạt động thương mại và tiến bộ lớn về khoa học. Hai cách tiếp cận được trình bày trong sách trắng: “Bộ đánh lửa từ tính” (Magnetic Igniter) và “Lò nung tối ưu hóa” (Ideal Point Burner).
“Bộ đánh lửa từ tính” sử dụng một dòng điện xung cực nhanh để tạo ra một từ trường dao động kìm hãm và chứa dòng plasma cực nóng. So với những phương pháp tổng hợp bằng laser, phương pháp này mang lại tiềm năng hiệu quả cao hơn, quy mô nhỏ hơn, chi phí thấp hơn và có trình tự đơn giản hơn.
“Lò nung tối ưu hóa” sử dụng thời lượng xung tối ưu để điều tiết năng lượng tối thiểu cần thiết và công suất tối thiểu cần thiết cho một hệ thống nhiệt hạch khả thi. Cách tiếp cận này mang lại tiềm năng cho những hệ thống năng lượng nhiệt hạch nhỏ gọn và rẻ tiền, sản xuất hàng loạt được, giúp nhanh chóng triển khai trên toàn cầu.
Một đặc điểm thú vị khác của hai phương pháp này, là chúng đều sử dụng từ trường. Như vậy, cả hai có thể được thử nghiệm trên cùng một hệ thống demo, giúp đẩy nhanh tốc độ thử nghiệm và tiết kiệm chi phí.
Ngoài bàn về phản ứng tổng hợp, SfA còn đề cập đến những dự án khác, với nội dung tập trung vào việc thu giữ và sử dụng khí CO2 trong bầu khí quyển, giúp đẩy nhanh hoạt động phát triển thuốc điều trị ung thư, chuẩn bị cho đại dịch trong tương lai, cải thiện mặt giáo dục và công bằng trong mô hình giáo dục STEM.
Ngọc Duyên/AFP
https://petrotimes.vn/my-cong-bo-co-hoi-moi-cho-nang-luong-nhiet-hach-685598.html
