Công ty Tokamak Energy chia sẻ những hình ảnh đầu tiên của nhà máy điện nhiệt hạch thương mại sử dụng lò phản ứng tokamak công suất hiệu dụng 200 MW.
Thiết kế của nhà máy điện nhiệt hạch thương mại thử nghiệm của Tokamak Energy nhìn từ bên ngoài. Ảnh: Tokamak Energy
Tokamak Energy, công ty có trụ sở gần Oxford, Anh, lên kế hoạch xây dựng nhà máy nhiệt hạch thử nghiệm quanh lò phản ứng tokamak ST-E1, dự kiến sẵn sàng triển khai vào đầu những năm 2030 để chứng minh khả năng cung cấp điện cho lưới điện. Dự án sẽ mở ra tiềm năng cho các nhà máy thương mại 500 megawatt (MW) trên khắp thế giới, New Atlas hôm 12/4 đưa tin.
Khi hỗn hợp deuterium và tritium, hai đồng vị của hydro, bị nung ở nhiệt độ nóng hơn lõi Mặt Trời, chúng hợp nhất để tạo ra heli và giải phóng năng lượng có thể khai thác để sản xuất điện và nhiệt. Plasma hình thành do quá trình nung nóng bị hãm bằng nam châm mạnh sắp xếp bên trong thiết bị hình tròn gọi là lò tokamak.
Phản ứng nhiệt hạch cực kỳ hiệu quả, tạo ra nhiều năng lượng trên mỗi kilogram nhiên liệu nhiều hơn hẳn đốt nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu hoặc khí. Một kilogram nhiên liệu nhiệt hạch giải phóng mức năng lượng tương đương đốt khoảng 10.000 tấn than đá. Theo Tokamak Energy, phản ứng nhiệt hạch đem lại những lợi thế mà các nguồn năng lượng tái tạo khác không có. "Chúng ta cần năng lượng đáng tin cậy có thể khai thác liên tục cả ngày khi Mặt Trời không chiếu sáng hoặc gió không thổi mà không đòi hỏi chi phí lưu trữ cao. Phản ứng nhiệt hạch sẽ lấp đầy khoảng trống quan trọng đó", Warrick Matthews, giám đốc quản lý của Tokamak Energy, cho biết.
Phản ứng nhiệt hạch trái ngược với phản ứng phân hạch, xảy ra khi một neutron va chạm với nguyên tử lớn hơn, kích thích nó và khiến nó tách thành hai nguyên tử nhỏ hơn, tạo ra năng lượng. Khác với phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch không tạo ra chất thải hạt nhân và chiếm diện tích đất nhỏ hơn. Theo Matthews, năng lượng nhiệt hạch từ nhà máy điện kiểu này không thải carbon, an toàn, cực kỳ hiệu quả và sản xuất bằng nhiên liệu vô hạn từ nước biển. Nhà máy có thể kết nối với turbine thông thường để sản xuất điện và nhiệt cho mục đích công nghiệp.
Tokamak Energy đã dành nhiều năm phát triển lò tokamak hình tròn nhỏ gọn. Năm 2021, công ty đạt ngưỡng nhiệt độ plasma 100 triệu độ C, sử dụng mẫu lò tokamak ST40. Tiếp theo, công ty lên kế hoạch xây dựng phiên bản tiếp theo là lò ST80-HTS ở khuôn viên tại Culham của Cơ quan năng lượng nguyên tử Anh vào năm 2026. ST80-HTS sẽ là bản thử nghiệm cho lò phản ứng nhiệt hạch thương mại đầu tiên của Tokamak Energy mang tên ST-E1 với công suất hiệu dụng 200 MW, dự kiến hoàn thành vào đầu thập niên 2030.
Link gốc
Theo: VnExpress