Lò nhiệt hạch sản xuất điện công suất 100 MW

Công ty khởi nghiệp Helical Fusion ở Tokyo, Nhật Bản, đang hướng tới thay đổi sản xuất điện bằng phương pháp sạch hơn có thể cung cấp năng lượng vô hạn. Helical Fusion lên kế hoạch ra mắt lò nhiệt hạch trạng thái ổn định đầu tiên trên thế giới. Họ dự định phát triển một lò thí điểm dựa trên phương pháp xoắn, một kỹ thuật kìm hãm từ trường. Lò phản ứng mang tên HESTIA sẽ có công suất ban đầu 50 – 100 MW, Interesting Engineering hôm 31/8 đưa tin.

Lò phản ứng của Helical Fusion có thể là loại lò sao gọi là heliotron, bao gồm hai lõi xoắn liên tục, có thể hoạt động mà không cần dòng plasma. Công ty cũng muốn thương mại hóa sản xuất sau khi phát triển thành công lò phản ứng. “Chúng tôi sẽ tạo ra lò phản ứng nhiệt hạch trạng thái ổn định đầu tiên và sản xuất điện trong vòng 10 năm tới”, Takaya Taguchi, giám đốc điều hành Helical Fusion, cho biết.

Lò nhiệt hạch công suất nhỏ có tiềm năng ứng dụng như một nguồn điện địa phương cho các nhà máy như lò nung thép hoặc titanium, hòn đảo hẻo lánh hoặc tàu lớn. Chi phí xây dựng nhà máy điện ước tính vào khoảng 5 tỷ USD. Sau hơn một năm hoạt động liên tục, công tác bảo dưỡng có thể hoàn thành trong vòng 3 tháng để đạt tỷ lệ sẵn sàng cao hơn 80%. Phản ứng nhiệt hạch của đồng vị hydro như deuterium và tritium sử dụng 1 gram nhiên liệu tạo ra cùng mức năng lượng như đốt 8 tấn dầu mỏ, theo Helical Fusion.

Thành lập vào năm 2021, Helical Fusion đặt mục tiêu lắp đặt một lò nhiệt hạch xoắn thương mại để cung cấp điện cho cộng đồng. HESTIA, lò nhiệt hạch deuterium – tritium, trong đó tritium được tự sản xuất bằng hệ thống phủ kim loại lỏng, sẽ đóng vai trò quan trọng đối với nhà máy thí điểm của công ty. Các kỹ sư sử dụng sóng điện từ công suất cao ở tần số đặc biệt để làm nóng plasma, do không cần dẫn dòng plasma, HESTIA có thể vận hành ở trạng thái ổn định cỡ một năm.

Trong lò nhiệt hạch xoắn, từ trường cần thiết để kìm hãm plasma được tạo ra chỉ với cuộn dây điện từ. Cách này cho phép kìm hãm plasma ổn định trong thời gian dài với sản lượng đều đặn, do đó rất phù hợp để sản xuất điện.

Tuy nhiên, Taguchi đề cập tới một số thách thức khi thực hiện kế hoạch, bao gồm khó khăn trong việc gọi vốn một nghìn tỷ yen để phát triển lò phản ứng thí điểm, công nghệ siêu dẫn nhiệt độ cao cho cuộn dây và thiết lập quy định an toàn để xin giấy phép xây dựng ở địa phương.

An Khang (Theo Interesting Engineering)