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.

Chính thức: WHO đặt tên cho virus corona mới là Covid-19

tinybook tinybook 1 tuần 14 giờ
Chính thức: WHO đặt tên cho virus corona mới là Covid-19
“Việc đặt tên mang ý nghĩa ngăn chặn những cái tên khác không chính xác hay được dùng vào những mục đích không hay”.

Nhiệt độ Châu Nam Cực ở mức cao kỷ lục, băng tan ở khắp nơi

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Nhiệt độ Châu Nam Cực ở mức cao kỷ lục, băng tan ở khắp nơi
Nhìn chung, băng tan tại các vùng cực với tốc độ ngày một nhanh là điều hết sức đáng báo động.

Biến đổi khí hậu đã đang khiến dòng biển chảy nhanh hơn, các nhà khoa học vẫn bối rối không biết tác hại sẽ ra sao

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Biến đổi khí hậu đã đang khiến dòng biển chảy nhanh hơn, các nhà khoa học vẫn bối rối không biết tác hại sẽ ra sao
Một tác động to lớn khác của biến đổi khí hậu vừa được công bố: Tốc độ chảy của biển đang tăng nhanh và nó ảnh hưởng đến Trái Đất rất nhiều.

Bill Gates là người đầu tiên trên Thế giới sắm tàu thủy chạy bằng Hydrogen

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Bill Gates là người đầu tiên trên Thế giới sắm tàu thủy chạy bằng Hydrogen
Di chuyển trong 'nhung lụa' nhưng cũng phải nghĩ tới môi trường!

Các nhà khoa học phát triển được khẩu trang phủ muối có thể tiêu diệt mầm bệnh virus

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Các nhà khoa học phát triển được khẩu trang phủ muối có thể tiêu diệt mầm bệnh virus
Những tinh thể muối sắc nhọn sẽ "xiên" chết virus.

Bằng kỹ nghệ ngàn năm tuổi, người Nhật tạo ra tờ giấy mỏng nhất thế giới

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Bằng kỹ nghệ ngàn năm tuổi, người Nhật tạo ra tờ giấy mỏng nhất thế giới
Những bước xử lý giấy đã được lưu truyền qua nhiều thế hệ nghệ nhân.

Những chiếc hố khoan sâu nhất thế giới, cùng cuộc đua vào sâu trong lòng đất giữa các quốc gia

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Những chiếc hố khoan sâu nhất thế giới, cùng cuộc đua vào sâu trong lòng đất giữa các quốc gia
Mỹ là quốc gia chiến thắng trong cuộc đua đến với mặt trăng, còn Nga lại là kẻ dẫn đầu trong cuộc đua tiến vào lòng đất.

Virus corona mới có thể lây truyền qua khí dung: Chuyên gia hóa học phân tích chi tiết các vấn đề mọi người cần nắm rõ

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Virus corona mới có thể lây truyền qua khí dung: Chuyên gia hóa học phân tích chi tiết các vấn đề mọi người cần nắm rõ
Mới đây, trang thông tin chính thống của Trung Quốc Tân Hoa Xã nhận định, khí dung (aerosol) có thể giúp virus corona mới phát tán rộng nếu người hít phải hạt bụi khí chứa loại virus này khiến nhiều người hoang mang.

Trước khi có kiến cánh để cưỡi, Ant-Man đã phải dùng tới ... dây chun để bay trong không khí

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Trước khi có kiến cánh để cưỡi, Ant-Man đã phải dùng tới ... dây chun để bay trong không khí
Một trong những phương tiện mà anh đã sử dụng để di chuyển chính là các chú kiến cánh với khả năng bay.

Italia nghiên cứu dùng công nghệ in 3D để tạo ra 'thịt chay', hướng đến giải quyết vấn đề khủng hoảng lương thực trong tương lai

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Italia nghiên cứu dùng công nghệ in 3D để tạo ra thịt chay, hướng đến giải quyết vấn đề khủng hoảng lương thực trong tương lai
Theo nhóm nghiên cứu, chi phí cho việc in 100g thịt bằng công nghệ này chỉ khoảng 3 USD, không quá cao so với việc mua thịt trực tiếp trong siêu thị.

Tại Trung Đông, gà rán KFC cũng trở thành mặt hàng để người ta đánh đổi cả tính mạng để buôn lậu

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Tại Trung Đông, gà rán KFC cũng trở thành mặt hàng để người ta đánh đổi cả tính mạng để buôn lậu
Gà rán KFC hay các món đồ ăn nhanh đã quá quen thuộc đối với chúng ta, nhưng có lẽ tại Trung Đông đây lại là những món đồ ăn nhanh "chậm" nhất trên thế giới.

Trong Vũ trụ DC, đây là ba nhân vật có thể chạy nhanh hơn cả Flash

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Trong Vũ trụ DC, đây là ba nhân vật có thể chạy nhanh hơn cả Flash
Vẫn có một vài người đã vượt qua và cho Barry thấy rằng mình vẫn luôn luôn phải nỗ lực trong cuộc chiến công lý.

Nếu hút hết nước khỏi biển, Trái Đất sẽ trông như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Nếu hút hết nước khỏi biển, Trái Đất sẽ trông như thế nào?
Dãy núi dài nhất thế giới có đến 90% bộ phận nằm dưới biển, những cầu nối liên kết các lục địa,... đều được bật mí trong đoạn video của NASA này.

Dòng biển ấm chảy bên dưới băng Bắc Cực đang "đun chảy" lớp băng dày, có thể khiến nước biển dâng cả mét

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Dòng biển ấm chảy bên dưới băng Bắc Cực đang "đun chảy" lớp băng dày, có thể khiến nước biển dâng cả mét
Nước biển dâng là do băng tan, nhưng băng tan lại cũng chính là vì nước biển nằm sâu phía dưới

The New York Times: Khẩu trang y tế trên toàn cầu đang được bổ sung số lượng như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
The New York Times: Khẩu trang y tế trên toàn cầu đang được bổ sung số lượng như thế nào?
Các nhà máy sản xuất khẩu trang trên khắp thế giới hoạt động 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần để đảm bảo nguồn cung mặt hàng này.

Bác sĩ 'đi trước thời đại' Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Bác sĩ đi trước thời đại Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ
Trong giai đoạn còn chưa có thuốc kháng sinh, vị lương y họ Wu vẫn có những biện pháp tiến bộ, đi trước thời đại để ngăn chặn một dịch bệnh đã khiến 60.000 người tử vong.

Người Trung Quốc dùng ứng dụng nào đối phó virus Corona?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Người Trung Quốc dùng ứng dụng nào đối phó virus Corona?
Khi dịch viêm phổi cấp do virus Corona mới gây ra tiếp tục lan rộng, các hãng công nghệ Trung Quốc đã ra mắt nhiều nền tảng, dịch vụ cung cấp thông tin xác thực về căn bệnh này.

Yang's Tiger: Sư tử bản địa của Trung Quốc, nhưng lại được gọi là hổ

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Yangs Tiger: Sư tử bản địa của Trung Quốc, nhưng lại được gọi là hổ
Yang's Tiger hay còn có một tên gọi khác là Panthera Youngi, chúng là một loài sư tử cổ đại đã tuyệt chủng và sống cách đây khoảng 35.000 năm tại Đông Bắc của Trung Quốc.

Tin vui: Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus Corona mới

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Tin vui: Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus Corona mới
Một tin vui cho Việt Nam khi ngày hôm nay (7/2), Viện vệ sinh dịch tễ Trung ương đã nuôi cấy và phân lập thành công virus corona mới.

Bác sĩ 'đi trước thời đại' Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bác sĩ đi trước thời đại Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ
Trong giai đoạn còn chưa có thuốc kháng sinh, vị lương y họ Wu vẫn có những biện pháp tiến bộ, đi trước thời đại để ngăn chặn một dịch bệnh đã khiến 60.000 người tử vong.

Chế tạo đai ốc bánh xe bằng in 3D, Ford biến việc trộm bánh xe trở thành điều không tưởng

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Chế tạo đai ốc bánh xe bằng in 3D, Ford biến việc trộm bánh xe trở thành điều không tưởng
Ford tin rằng, với các đai ốc bánh xe chống trộm làm từ vật liệu in 3D này, nạn trộm cắp bánh xe sẽ tự biến mất.

Bạn đừng quá lo lắng, Châu Á chúng ta đã đẩy lùi được tới BA đại dịch cúm trong quá khứ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bạn đừng quá lo lắng, Châu Á chúng ta đã đẩy lùi được tới BA đại dịch cúm trong quá khứ
Những bài học trong quá khứ sẽ dạy được chúng ta rất nhiều điều trong cuộc chiến chống nCoV hiện tại.

Loài kỳ giông "lười" nhất quả đất: 7 năm mới thèm di chuyển một lần, ăn một bữa no một thập kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Loài kỳ giông "lười" nhất quả đất: 7 năm mới thèm di chuyển một lần, ăn một bữa no một thập kỷ
Chúng chỉ di chuyển khi thèm ăn và khi thèm ... giao phối.

Sau hơn 500 năm, bí mật ẩn dưới kiệt tác nổi tiếng của Leonardo da Vinci cuối cùng đã được giải mã

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Sau hơn 500 năm, bí mật ẩn dưới kiệt tác nổi tiếng của Leonardo da Vinci cuối cùng đã được giải mã
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Imperial College London (Anh) và Phòng trưng bày Quốc gia Anh tuyên bố đã vén màn thành công bí ẩn hàng trăm năm qua do danh họa người Ý Leonardo da Vinci tạo ra trong bức tranh "Virgin of the rocks"

Đã có cách chế tạo pin năng lượng có thể tạo ra điện vào ban đêm mà không cần tới ánh sáng Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Đã có cách chế tạo pin năng lượng có thể tạo ra điện vào ban đêm mà không cần tới ánh sáng Mặt Trời
Nhờ ứng dụng nguyên lý hoàn toàn ngược lại với các tấm pin năng lượng Mặt Trời, các nhà khoa học đã tạo ra được những tấm pin có khả năng tạo ra năng lượng vào ban đêm.

Israel chế tạo thành công khẩu trang có thể diệt virus corona, tái sử dụng 100 lần

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Israel chế tạo thành công khẩu trang có thể diệt virus corona, tái sử dụng 100 lần
Một công ty tại Israel tuyên bố đã phát triển được một loại khẩu trang diệt virus, vi khuẩn, nấm độc ngay khi chúng tiếp xúc với lớp vải của khẩu trang.

Các nhà khoa học phát triển mặt nạ tích hợp màn hình, giúp lính cứu hỏa có thể “nhìn xuyên” màn khói dày đặc

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Các nhà khoa học phát triển mặt nạ tích hợp màn hình, giúp lính cứu hỏa có thể “nhìn xuyên” màn khói dày đặc
Loại mặt nạ phòng độc kết hợp với màn hình của các nhà khoa học Mỹ có thể hiển thị chính xác các vật thể ở đằng sau màn khói lửa vô cùng nguy hiểm.

Tốc độ lây lan của chủng mới của virus corona nhanh như thế nào?

tinybook tinybook 2 tuần 5 giờ
Tốc độ lây lan của chủng mới của virus corona nhanh như thế nào?
Số lượng người nhiễm 2019-nCoV đã lên tới hơn 24.000 người.

Bọ ngựa 30 triệu năm tuổi được bảo quản hoàn hảo trong mảnh hổ phách

tinybook tinybook 2 tuần 19 giờ
Bọ ngựa 30 triệu năm tuổi được bảo quản hoàn hảo trong mảnh hổ phách
Hổ phách thường có nhiều màu khác nhau, nhưng màu phổ biến nhất là màu vàng nâu, chúng được xem là "bảo tàng lưu trữ" các loại côn trùng thời cổ đại với khả năng bảo quản gần như hoàn hảo.

Đây là 3 thói quen của những thiên tài bạn cũng có thể áp dụng để làm mình thông minh hơn

tinybook tinybook 2 tuần 21 giờ
Đây là 3 thói quen của những thiên tài bạn cũng có thể áp dụng để làm mình thông minh hơn
Tất cả chỉ tốn 1 tiếng mỗi ngày mà thôi.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat