Năng lượng nhiệt hạch không mới, tại sao công nghệ của General Fusion vẫn khiến tỷ phú Jeff Bezos đầu tư trăm triệu đô?

Năng lượng nhiệt hạch không mới, tại sao công nghệ của General Fusion vẫn khiến tỷ phú Jeff Bezos đầu tư trăm triệu đô?
Theo: Nguyễn Hải Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Các lò phản ứng nhiệt hạch ITER của châu Âu và HL-2M của Trung Quốc đang trở thành nơi tập trung tiền bạc và nhân tài của thế giới, tại sao startup nhỏ như General Fusion vẫn có thể huy động đầu tư từ các tỷ phú cho công nghệ của mình?

Chỉ vài ngày trước đây, một startup về năng lượng nhiệt hạch, General Fusion đã huy động được hơn 100 triệu USD để xây dựng một nhà máy điện nguyên tử công nghệ mới, sạch hơn và an toàn hơn với con người. Đáng chú ý, trong những nhà đầu tư hậu thuẫn cho startup này, có cả những cái tên lừng lẫy như tỷ phú Jeff Bezos và Microsoft.

Trên thực tế, khai thác năng lượng nhiệt hạch để sản xuất điện là ý tưởng được đề xuất từ hàng chục năm nay, nhưng để đưa điều này trở thành thực tế vẫn còn quá nhiều thách thức. Những thách thức về việc kiểm soát con ngựa bất kham này lớn đến mức có cả một siêu dự án hợp tác nghiên cứu trên toàn cầu như ITER, với việc xây dựng các phòng thí nghiệm hàng chục tỷ USD phục vụ cho nghiên cứu loại năng lượng này.

Năng lượng nhiệt hạch không mới, tại sao công nghệ của General Fusion vẫn khiến tỷ phú Jeff Bezos đầu tư trăm triệu đô? - Ảnh 1.

Vậy công nghệ của General Fusion có gì đặc biệt đến mức các tỷ phú, những bộ óc có tầm nhìn xa nhất thế giới như Jeff Bezos hay Microsoft cũng đầu tư vào startup năng lượng này, cũng như mới huy động thêm nguồn vốn để xây dựng cả một nhà máy điện nguyên tử kiểu mới – cho dù con số 100 triệu USD này quá nhỏ bé so với kinh phí 22 tỷ USD để xây dựng lò phản ứng điện nhiệt hạch ITER tại Pháp.

Dù cùng có chung mục đích cuối cùng là tạo ra phản ứng tổng hợp các hạt nhân Hydro thành hạt nhân Helium và giải phóng năng lượng, nhưng cả ITER và General Fusion đi theo hai hướng công nghệ hoàn toàn trái ngược nhau.

Để tạo ra nhiệt độ cao tới hàng triệu độ cho phản ứng nhiệt hạch, lò phản ứng ITER sử dụng bức tường bằng nam châm siêu dẫn với từ trường cực mạnh, đủ sức nén chặt khối plasma Hydro đến mức có thể thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên. Tuy nhiên, đó mới chỉ là lý thuyết, còn hiện tại lò phản ứng của ITER vẫn đang trong quá trình xây dựng, trong khi lò phản ứng HL-2M của Trung Quốc cũng phải năm sau mới bắt đầu đi vào vận hành. Phải đến lúc đó chúng ta mới biết tính khả thi của phương pháp này.

Năng lượng nhiệt hạch không mới, tại sao công nghệ của General Fusion vẫn khiến tỷ phú Jeff Bezos đầu tư trăm triệu đô? - Ảnh 2.

Dòng plasma được nén và giữ bằng từ trường trong lò phản ứng tokamak.

Cách tiếp cận của General Fusion lại khác hẳn

Không dựa trên thiết kế lò phản ứng Tokamak, lò phản ứng của General Fusion sẽ là một quả cầu bằng kim loại với đường kính 3m chứa đầy hỗn hợp kim loại lỏng Lithium và Chì. Khối chất lỏng này sẽ được khuấy tròn liên tục và tạo nên một khoảng trống hình trụ ở chính giữa khối cầu đó – điều này giống như ta cầm đũa khuấy trong cốc nước vậy.

Ở phía trên đỉnh của khối cầu này là máy bơm plasma, sẽ bơm các đồng vị Hydro đã được ion hóa vào khoảng trống hình trụ được tạo ra ở trên.

Bên ngoài khối cầu này là các piston hơi, được lập trình để nén cùng lúc với nhau, đẩy khối kim loại lỏng lấp đầy khoảng trống hình trụ ở giữa và làm sụp đổ xoáy nước đó. Điều này đồng thời cũng tạo lực nén lên khối plasma ở trung tâm. Áp lực làm gia tăng nhiệt độ của khối plasma tới điểm xảy ra phản ứng nhiệt hạch, giải phóng năng lượng dưới dạng các neutron nhanh.

Năng lượng nhiệt hạch không mới, tại sao công nghệ của General Fusion vẫn khiến tỷ phú Jeff Bezos đầu tư trăm triệu đô? - Ảnh 3.

Thời điểm phun plasma vào trong khối cầu và việc nén các piston phải được đồng bộ với nhau.

Năng lượng này sẽ làm hấp thụ bởi khối kim loại lỏng và sau đó nó được bơm qua một bộ trao đổi nhiệt nhằm sản xuất điện thông qua một turbin hơi.

Một phần hơi nước này sẽ được đưa trở lại vào các piston khí ở trên để tiếp tục vận hành ở chu kỳ tiếp theo. Việc bơm kim loại lỏng vào khối cầu, hình thành nên plasma và quá trình nén tiếp tục được lặp lại.

Về cơ bản, thiết kế lò phản ứng nhiệt hạch của General Fusion giống như một động cơ đốt trong, đang dùng trên đại đa số các phương tiện hiện nay. Chúng cũng có các chu kì hoạt động tuần hoàn tương tự như nạp, nén, nổ và xả. Nhưng năng lượng sinh ra thay vì được khai thác dưới dạng chuyển động, chúng được dùng để sản xuất điện.

Năng lượng nhiệt hạch không mới, tại sao công nghệ của General Fusion vẫn khiến tỷ phú Jeff Bezos đầu tư trăm triệu đô? - Ảnh 4.

Khối cầu tròn với các piston nén bao quanh.

Trong khi đó, nhà máy ITER tại Pháp hay dự án HL-2M của Trung Quốc có tham vọng tái tạo lại những gì đang diễn ra trong lòng các ngôi sao, khi nén khối plasma các đồng vị Hydro lại tới nhiệt độ và áp suất để chúng có thể thực hiện một phản ứng nhiệt hạch dây chuyền và tự duy trì sau đó.

General Fusion hứa hẹn rằng, thiết kế của họ có thể tạo ra "năng lượng ròng" – với năng lượng nhiệt hạch tạo ra sẽ lớn hơn năng lượng sử dụng để kích hoạt nó. Mặc dù công suất lò phản ứng theo thiết kế của General Fusion có thể thấp hơn thiết kế tokamak của ITER, nhưng nếu nó thật sự có thặng dư năng lượng, giấc mơ về nguồn điện sạch và hiệu quả vẫn có thể trở thành hiện thực.

Ý tưởng không mới 

Trên thực tế, ý tưởng của General Fusion không hoàn toàn mới. Nó từng được nghiên cứu và thử nghiệm bởi Phòng thí nghiệm Hải quân Mỹ vào những năm 1980 dựa trên một thiết bị concept có tên Linus. Cũng dùng Lithium lỏng, gần giống như hỗn hợp của General Fusion, và có quy trình hoạt động gần như tương tự, nhưng cuối cùng các giới hạn về công nghệ điều khiển đồng bộ vào thời điểm đó đã ngăn cản ý tưởng này trở nên khả thi.

Năng lượng nhiệt hạch không mới, tại sao công nghệ của General Fusion vẫn khiến tỷ phú Jeff Bezos đầu tư trăm triệu đô? - Ảnh 5.

Lò phản ứng nhiệt hạch của General Fusion với vòi bơm plasma được bao quanh bởi nam châm siêu dẫn.

Phải đến hơn 10 năm trước, ý tưởng về một động cơ nhiệt hạch đốt trong mới được General Fusion hồi sinh và phát triển cho đến tận hiện nay, khi công nghệ điều khiển đồng bộ trở nên tiến bộ và trưởng thành hơn.

Sự trưởng thành của công nghệ điều khiển hiện đại cùng cơ chế vận hành dựa trên các kỹ thuật cơ khí chi phí thấp, General Fusion cho biết lò phản ứng theo thiết kế của mình sẽ có chi phí thấp hơn, dễ dàng triển khai hơn. Chính vì vậy, cùng với số tiền mới huy động được General Fusion hứa hẹn sẽ hoàn thành nhà máy thử nghiệm trong 5 năm tới để chứng minh tính khả thi và thương mại hóa đối với năng lượng nhiệt hạch, ngắn hơn nhiều so với ITER.

General Fusion hứa hẹn rằng, thiết kế của họ có thể tạo ra "năng lượng ròng" – với năng lượng nhiệt hạch tạo ra sẽ lớn hơn năng lượng sử dụng để kích hoạt nó. Ngoài ra một ưu điểm khác của nó là sử dụng các công nghệ kỹ thuật thấp như động cơ hơi nước, kết hợp với các tiến bộ của công nghệ điều khiển để vận hành.

Musk lo ngại dự án DeepMind và "sự ngạo mạn" của những người thông minh sẽ cho phép AI thống trị loài người

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Musk lo ngại dự án DeepMind và "sự ngạo mạn" của những người thông minh sẽ cho phép AI thống trị loài người
Một lần nữa Elon Musk nêu lên lo lắng của mình về các hệ thống trí tuệ nhân tạo, vốn được cho là sẽ thay đổi cuộc sống con người theo chiều hướng tốt.

Tin vui: Huấn luyện thành công chó đánh hơi được người nhiễm COVID-19, tỷ lệ chính xác cực cao

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Tin vui: Huấn luyện thành công chó đánh hơi được người nhiễm COVID-19, tỷ lệ chính xác cực cao
Nếu được huấn luyện đúng cách, chó có thể phân biệt được mẫu nước bọt của người bị nhiễm SARS-CoV-2 và người không bị nhiễm, với tỷ lệ chính xác lên tới 94%.

Các nhà khoa học cuối cùng đã tìm ra điều gì làm cho coronavirus trở nên nguy hiểm

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Các nhà khoa học cuối cùng đã tìm ra điều gì làm cho coronavirus trở nên nguy hiểm
Hóa ra tác nhân gây bệnh đã ngụy trang sau khi lây nhiễm tế bào để ngăn chặn phản ứng nhanh chóng từ hệ thống miễn dịch của cơ thể.

The New York Times tiếp tục đăng tải một bài báo nữa cho thấy thêm bằng chứng về việc người ngoài hành tinh tồn tại

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
The New York Times tiếp tục đăng tải một bài báo nữa cho thấy thêm bằng chứng về việc người ngoài hành tinh tồn tại
Nếu đúng là họ tới thăm ta thật, thì có lẽ nên tránh thời điểm 2020 này ra. Người Trái Đất đang có nhiều chuyện phải lo lắm rồi, không đủ thời giờ đón tiếp khách tới từ phương xa đâu.

Điều gì sẽ xảy ra nếu Oxy trên Trái Đất đột nhiên biến mất trong vòng 5 giây?

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Điều gì sẽ xảy ra nếu Oxy trên Trái Đất đột nhiên biến mất trong vòng 5 giây?
Việc Oxy biến mất trong vòng 5 giây cũng đủ khiến cho nhiều thứ trở nên bất thường, thậm chí khiến loài người cũng như toàn bộ các sinh vật khác đi đến kết cục diệt vong

Một quả bom hạt nhân đã được dùng để xử lý đám cháy 'không thể dập tắt' như thế nào?

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Một quả bom hạt nhân đã được dùng để xử lý đám cháy không thể dập tắt như thế nào?
Một vụ cháy lớn đã xảy ra bên trong một mỏ khí đốt ở Liên Xô và kéo dài tới 3 năm, mọi nỗ lực dập lửa thông thường đều thất bại cho tới khi quả bom hạt nhân được đưa tới.

Ở Nam Cực, có loài chim cánh cụt "đại tiện" ra đường phân dài tới 1,34 mét

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Ở Nam Cực, có loài chim cánh cụt "đại tiện" ra đường phân dài tới 1,34 mét
Nếu có dịp tới chơi Nam Cực mùa chim cánh cụt ấp trứng, bạn hãy dè chừng những đường dung dịch trắng nhờ bắn ra từ tổ chim nhé.

"Động vật có vú nào cũng mất khoảng 12 giây để đi vệ sinh" - nghiên cứu khoa học chứng minh điều thô nhưng thật

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
"Động vật có vú nào cũng mất khoảng 12 giây để đi vệ sinh" - nghiên cứu khoa học chứng minh điều thô nhưng thật
Ăn vào thì phải thải ra thôi mà!

Dòng chảy bùn đen bạn đang nhìn thấy là thật 100% dù nhìn như quái vật từ phim kinh dị

tinybook tinybook 1 tháng 4 tuần
Dòng chảy bùn đen bạn đang nhìn thấy là thật 100% dù nhìn như quái vật từ phim kinh dị
Và chúng cũng nguy hiểm không kém gì những con quái vật trong phim ảnh.

Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu những "hố xanh" nằm dưới đáy đại dương, phát hiện ra được nhiều điều thú vị

tinybook tinybook 1 tháng 4 tuần
Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu những "hố xanh" nằm dưới đáy đại dương, phát hiện ra được nhiều điều thú vị
Tháng tới và tháng Năm/2021, các nhà khoa học sẽ tiến hành thám hiểm một hố xanh nữa ngoài khơi Florida.

Một chú vẹt đả bại 21 sinh viên Harvard trong một trò chơi về trí nhớ

tinybook tinybook 1 tháng 4 tuần
Một chú vẹt đả bại 21 sinh viên Harvard trong một trò chơi về trí nhớ
Loài vẹt xám châu Phi (Psittacus erithacus) có nhiều khả năng như sống hơn 50 năm, ghi nhớ nhiều từ tiếng Anh, và nếu có cơ hội, có thể chiến thắng cả một nhóm sinh viên Harvard trong trò chơi về trí nhớ.

Câu chuyện đau lòng về Genie, đứa trẻ biến thành "người rừng" không bao giờ học được cách giao tiếp

tinybook tinybook 1 tháng 4 tuần
Câu chuyện đau lòng về Genie, đứa trẻ biến thành "người rừng" không bao giờ học được cách giao tiếp
Genie là một trong những đứa trẻ bất hạnh nhất trong lịch sử của Hoa Kỳ, cô bé bị lạm dụng nghiêm trọng tới mức giống với "người rừng" hơn là một đứa trẻ bình thường.

Những lầm tưởng về thực phẩm và nấu ăn mà ai cũng mắc không ít thì nhiều

tinybook tinybook 1 tháng 4 tuần
Những lầm tưởng về thực phẩm và nấu ăn mà ai cũng mắc không ít thì nhiều
Mặc dù nấu ăn là một trong những kỹ năng cơ bản cũng như cổ xưa nhất của con người, nhưng nó vẫn chứa đầy hàng tá huyền thoại và các quan niệm sai lầm.

Du thuyền siêu sang làm bằng carbon tổng hợp và kính chống đạn

tinybook tinybook 2 tháng 1 giờ
Du thuyền siêu sang làm bằng carbon tổng hợp và kính chống đạn
Siêu nhẹ, siêu bền và cực kỳ mạnh mẽ là những từ có thể dùng để miêu tả chiếc du thuyền sang trọng này.

Bill Gates không hiểu thuyết âm mưu "cài vi chip vào người thông qua vắc-xin Covid-19" từ đâu ra, tiếp tục bác bỏ cáo buộc vô lý trên truyền hình

tinybook tinybook 2 tháng 1 giờ
Bill Gates không hiểu thuyết âm mưu "cài vi chip vào người thông qua vắc-xin Covid-19" từ đâu ra, tiếp tục bác bỏ cáo buộc vô lý trên truyền hình
Tin đồn không căn cứ nhưng vẫn khiến nhiều lần Bill Gates và nhiều bên khác lên tiếng đính chính.

Đợt sóng nhiệt lớn tại Siberia khiến biển biển băng Bắc Cực tan với tốc độ đáng lo ngại

tinybook tinybook 2 tháng 19 giờ
Đợt sóng nhiệt lớn tại Siberia khiến biển biển băng Bắc Cực tan với tốc độ đáng lo ngại
Thời tiết Siberia lúc này chẳng khác gì khu vực cận xích đạo trong một ngày hè oi ả.

Canada phát hiện ra loài khủng long bay mới, có kích thước tương đương một chiếc máy bay nhỏ

tinybook tinybook 2 tháng 19 giờ
Canada phát hiện ra loài khủng long bay mới, có kích thước tương đương một chiếc máy bay nhỏ
Các nhà cổ sinh vật học Canada gần đây đã phát hiện và đã đặt tên cho một loài Pterizard mới với sải cánh dài tới 10 mét.

Machimosaurus rex: Loài cá sấu nước mặn to lớn nhất từng được con người phát hiện

tinybook tinybook 2 tháng 1 ngày
Machimosaurus rex: Loài cá sấu nước mặn to lớn nhất từng được con người phát hiện
Machimosaurus là một chi thuộc họ Teleosauridae sống vào thời kỳ Jura muộn. Hóa thạch của chúng được tìm thấy ở Morocco, Thụy Sĩ. Các hóa thạch khác được tìm thấy ở Anh, Pháp, Đức, và Bồ Đào Nha.

Nhóm bạn dùng trực thăng để tái hiện lại hình nền ấn tượng của macOS Big Sur

tinybook tinybook 2 tháng 1 ngày
Nhóm bạn dùng trực thăng để tái hiện lại hình nền ấn tượng của macOS Big Sur
Nếu không có chú thích đầy đủ, có lẽ bạn sẽ không thể biết được ảnh nào của Apple, ảnh nào được nhóm “nhại” lại.

Đón đầu xu hướng "công nghệ không dây" mới nhất

tinybook tinybook 2 tháng 1 ngày
Đón đầu xu hướng "công nghệ không dây" mới nhất
Cuộc sống chúng ta đang trở nên hiện đại hơn nhờ vào những tiến bộ của khoa học công nghệ. Bên cạnh đó, xu thế “không dây hóa” ngày càng phát triển và hoàn thiện giúp cuộc sống dần nên dễ dàng hơn, tiện lợi hơn và đang trở thành một xu thế tất yếu với mọi người.

Vô tình đào được cục đá kỳ lạ ngay sau vườn nhà, 31 năm sau mới biết đây là "báu vật" ngoài Trái Đất

tinybook tinybook 2 tháng 1 ngày
Vô tình đào được cục đá kỳ lạ ngay sau vườn nhà, 31 năm sau mới biết đây là "báu vật" ngoài Trái Đất
Sau khi thử bằng nam châm và phát hiện cục đá có chứa sắt, một người đàn ông đã bỏ xó nó trong vườn mà không biết rằng mình vừa đào được mảnh thiên thạch có kích thước lớn nhất nhất nước Đức.

NASA: tiểu hành tinh đường kính 200m và 4 thiên thể khác sẽ lần lượt ngang Trái Đất trong ngày những ngày cuối tháng Bảy này

tinybook tinybook 2 tháng 2 ngày
NASA: tiểu hành tinh đường kính 200m và 4 thiên thể khác sẽ lần lượt ngang Trái Đất trong ngày những ngày cuối tháng Bảy này
Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ NASA đã đưa ra cảnh báo về tiểu hành tinh 2020 ND sẽ tiến gần vào Trái Đất ngày 24/7.

Thợ sửa máy photocopy tiết lộ chiêu gián điệp 'độc nhất vô nhị' của CIA thời Chiến tranh Lạnh

tinybook tinybook 2 tháng 2 ngày
Thợ sửa máy photocopy tiết lộ chiêu gián điệp độc nhất vô nhị của CIA thời Chiến tranh Lạnh
Một chiếc máy photocopy vô cùng đơn giản của hãng Xerox nằm bên trong Đại sứ quán Liên Xô ở Washington DC đã trở thành lỗ hổng bảo mật và được Cơ quan Tình báo Trung Ương Mỹ phát hiện và khai thác.

Gấu trắng Bắc Cực sắp biến mất vĩnh viễn khỏi Trái Đất

tinybook tinybook 2 tháng 2 ngày
Gấu trắng Bắc Cực sắp biến mất vĩnh viễn khỏi Trái Đất
Gấu trắng Bắc Cực có thể đối diện với nguy cơ bị tuyệt chủng vào cuối thể kỷ 21, theo một nghiên cứu vừa đăng tải trên tạp chí uy tín Nature Climate Change.

Cùng lúc xuất hiện hai đột phá trong ngành pin Mặt Trời: vừa có vật liệu mới, vừa tạo ra điện năng từ "ánh sáng vô hình"

tinybook tinybook 2 tháng 2 ngày
Cùng lúc xuất hiện hai đột phá trong ngành pin Mặt Trời: vừa có vật liệu mới, vừa tạo ra điện năng từ "ánh sáng vô hình"
Chúng ta vẫn chưa tối ưu hóa được công nghệ năng lượng Mặt Trời đâu, vẫn còn những khoảng trống lớn để khám phá!

Bí mật được hé lộ từ... cục phân 14.000 năm tuổi: Cuối cùng một trong những bí ẩn lớn nhất của loài người đã được giải đáp

tinybook tinybook 2 tháng 2 ngày
Bí mật được hé lộ từ... cục phân 14.000 năm tuổi: Cuối cùng một trong những bí ẩn lớn nhất của loài người đã được giải đáp
Một câu hỏi gây tranh cãi lớn cho giới khoa học suốt nhiều thập kỷ qua đã được giải đáp, tất cả là nhờ... cục phân này.

Các nhà khoa học phát hiện Châu Phi đang tách ra làm đôi, sắp sửa hình thành một đại dương mới?

tinybook tinybook 2 tháng 2 ngày
Các nhà khoa học phát hiện Châu Phi đang tách ra làm đôi, sắp sửa hình thành một đại dương mới?
Nghiên cứu mới nhất từ các nhà khoa học cho thấy, những hoạt động địa chất phức tạp của ba mảng kiến tạo xung quanh châu Phi, vốn đang di chuyển dần xa nhau ra, sẽ phân tách châu lục này thành hai phần và tạo ra một đại dương mới trong hàng triệu năm nữa.

Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà thiên văn học quan sát được 1 hố đen vừa "chớp mắt"

tinybook tinybook 2 tháng 3 ngày
Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà thiên văn học quan sát được 1 hố đen vừa "chớp mắt"
Quầng hào quang của hố đen này đã lịm tắt trước khi bừng sáng rực rỡ trở lại chỉ trong vỏn vẹn 40 ngày, 1 điều mà giới khoa học chưa từng quan sát được trước đây.

Phát hiện ra xác ướp khủng long có dấu chân hình móng ngựa tại Hoa Kỳ

tinybook tinybook 2 tháng 3 ngày
Phát hiện ra xác ướp khủng long có dấu chân hình móng ngựa tại Hoa Kỳ
Edmontosaurus là một loài khủng long ăn có khá quen thuộc, nhưng với việc phát hiện ra xác ướp của loài này, giới cổ sinh vật học đã biết thêm được thông tin chúng có chân giống với hình móng ngựa.

Vách đá kỳ quái cứ 30 năm lại "đẻ trứng" một lần, các nhà khoa học đau đầu đi tìm lời giải đáp

tinybook tinybook 2 tháng 4 ngày
Vách đá kỳ quái cứ 30 năm lại "đẻ trứng" một lần, các nhà khoa học đau đầu đi tìm lời giải đáp
Nếu bạn chưa bao giờ nghe nói về một vách đá đẻ trứng thì có lẽ bạn không biết về Chan Da Ya, một vách đá bí ẩn ở Trung Quốc cứ 30 năm lại cho ra đời những "quả trứng đá" tròn xoe vô cùng kỳ lạ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat