Các nhà khoa học lặp lại mức tăng ròng của phản ứng tổng hợp hạt nhân trong một bước quan trọng đối với năng lượng sạch.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân – thường là yếu tố trung tâm của các câu chuyện khoa học viễn tưởng – đã được coi là một ảo tưởng về năng lượng tự do hầu như không thể đạt được trong nhiều năm. Các thí nghiệm gần đây trong lĩnh vực này đã cho thấy một số hứa hẹn, mặc dù chúng ta có thể vẫn còn nhiều thập kỷ nữa mới có thể triển khai quy trình bền vững trên diện rộng.
Các nhà nghiên cứu đã thành công lặp lại một thí nghiệm nhiệt hạch được thực hiện vào cuối năm ngoái đã tạo ra mức tăng ròng đầu tiên được ghi nhận từ phản ứng tổng hợp hạt nhân trong phòng thí nghiệm. Các kết quả sẽ thu hút thêm sự quan tâm đến tiềm năng của năng lượng tái tạo.
Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) đã công bố thành tựu ban đầu vào tháng 12 năm ngoái, tạo ra 3,15 megajoules năng lượng từ đầu vào là 2,05 megajoules. Thử nghiệm thứ hai – hoàn thành vào cuối tháng trước – đã tạo ra sản lượng lớn hơn. Mặc dù các nhà nghiên cứu chưa công bố chi tiết chính xác, nhưng kết quả giúp củng cố những gì có thể là bước đầu tiên hướng tới một nguồn năng lượng sạch gần như vô hạn.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là quá trình cung cấp năng lượng cho các ngôi sao như mặt trời của chúng ta, trong đó áp suất cực lớn kết hợp hạt nhân hydro thành nguyên tử heli, giải phóng năng lượng do chênh lệch khối lượng. Các nhà nghiên cứu cố gắng tái tạo hiện tượng này một cách nhân tạo từ lâu đã phải vật lộn để nhận được nhiều năng lượng hơn mức họ đưa vào mỗi lần thử. Nếu thành công, họ có thể tạo ra lượng điện năng khổng lồ mà không thải khí carbon hoặc gây ô nhiễm.
Phòng thí nghiệm ở California đã đạt được kết quả của mình bằng cách sử dụng tia laze để đốt nóng một buồng đến hàng triệu độ C, tạo ra tia X kết hợp các đồng vị hydro deuterium và tritium. Bất kỳ ứng dụng thực tế nào của phương pháp này sẽ phải hoạt động ở quy mô lớn hơn đáng kể và một trong những trở ngại chính mà nỗ lực đó phải đối mặt là cung cấp năng lượng cho các laze, hiện đang cần hàng trăm megajoules năng lượng.
Hầu hết các chuyên gia tin rằng chúng ta còn nhiều thập kỷ nữa mới thấy được việc sử dụng rộng rãi các nhà máy điện nhiệt hạch, nếu điều đó xảy ra, nhưng một công ty cho rằng họ có thể tạo ra một nhà máy trước cuối thập kỷ này. Công ty khởi nghiệp Helion Energy có trụ sở tại Washington có một phương pháp sản xuất năng lượng nhiệt hạch khác và Microsoft đủ lạc quan để ký một thỏa thuận ràng buộc với công ty.
Phương pháp của Helion liên quan đến một “máy gia tốc plasma” dài 40 foot làm nóng các nguyên tử deuterium và helium-3 đến 100 triệu độ C rồi hợp nhất chúng với từ trường mạnh. Công ty cho biết cỗ máy của họ có thể “thu hồi bằng điện” tất cả năng lượng mà nó đã sử dụng để tạo ra phản ứng nhiệt hạch, có khả năng giải quyết trở ngại chính của LLNL. Thời gian sẽ cho biết liệu một trong hai phương pháp có thành công hay không.
