Mỹ sắp công bố cột mốc đột phá về năng lượng nhiệt hạch

Bộ trưởng Năng lượng Mỹ Jennifer Granholm dự kiến sẽ tổ chức một cuộc họp báo lúc 10h00 sáng 13/12 (giờ địa phương) về "bước đột phá khoa học lớn", nhưng thông tin chính thức chưa được tiết lộ. 

Theo Reuters, Bộ Năng lượng Mỹ có thể sẽ đưa ra thông báo về bước đột phá của các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm quốc gia đối với phản ứng nhiệt hạch. Trong loại phản ứng này, 2 hạt nhân nguyên tử nhẹ hợp nhất thành hạt nặng và giải phóng năng lượng lớn, có thể trở thành nguồn năng lượng "sạch" giá rẻ trong tương lai.

Theo đó, các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở California đã lần đầu tiên đạt được mức tăng năng lượng thuần (net energy gain) trong thí nghiệm nhiệt hạch sử dụng tia laser, nghĩa là năng lượng thu về từ phản ứng lớn hơn năng lượng bỏ ra.

Đây sẽ là cột mốc quan trọng đối với nhiệm vụ mà các nhà khoa học đã nghiên cứu ít nhất từ những năm 1930. Dù vậy, theo nguồn tin của Reuters, phần năng lượng đi vào phản ứng ở Livermore cần phải lớn hơn khoảng 100 lần nữa để tạo ra một quy trình sản xuất điện thương mại.

Về cơ bản, vấn đề của phản ứng nhiệt hạch là dù quá trình này giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ, nó cũng tiêu tốn một lượng năng lượng lớn. Ý tưởng được đưa ra hiện là làm cho phản ứng có thể tự duy trì, nhờ vậy thu được nhiều năng lượng hơn trong thời gian liên tục. 

Những người ủng hộ cho rằng phản ứng có thể được thương mại hóa trong khoảng một thập kỷ, tạo ra điện mà gần như không dùng đến carbon, giúp chống lại biến đổi khí hậu mà không thải ra chất thải phóng xạ như phản ứng phân hạch. 

Tuy nhiên, việc vận hành nhà máy điện nhiệt hạch cũng có những khó khăn, như làm thế nào để kiểm soát nhiệt một cách kinh tế và giữ cho tia laser hoạt động ổn định. Các phương pháp nhiệt hạch khác sử dụng nam châm thay vì laser.

Theo Reuters, phòng thí nghiệm Lawrence Livermore chủ yếu tập trung vào các vấn đề an ninh quốc gia của Mỹ, liên quan đến vũ khí hạt nhân và thí nghiệm nhiệt hạch. Nhưng những tiến bộ tại phòng thí nghiệm cũng có thể giúp ích cho các công ty đang hy vọng phát triển nhà máy điện nhiệt hạch, bao gồm Commonwealth Fusion Systems, Focused Energy và General Fusion.

Các nhà đầu tư như Bill Gates, Jeff Bezos và John Doerr cũng đã đổ tiền vào các công ty về lĩnh vực này. Tổng cộng, theo Hiệp hội Công nghiệp Nhiệt hạch Mỹ, khu vực tư nhân đầu tư cho năng lượng nhiệt hạch hơn 2,8 tỷ USD trong năm 2021, trong tổng số khoảng 5 tỷ USD những năm gần đây.