Các công ty khởi nghiệp châu Âu có vị trí độc đáo để trở thành công ty dẫn đầu thế giới về công nghệ nhiệt hạch
Nhiệm vụ phức tạp không thể tưởng tượng được là tạo ra, chứa đựng và thương mại hóa năng lượng nhiệt hạch chắc chắn là một trong những nỗ lực khoa học vĩ đại nhất của thời đại chúng ta.
Kể từ những năm 1950, các nhà khoa học và kỹ sư hàng đầu thế giới đã nỗ lực hết sức để biến quá trình cung cấp năng lượng cho Mặt trời thành nguồn năng lượng sạch, an toàn và gần như vô hạn cho nhân loại.
Bất chấp những tiến bộ vượt bậc, năng lượng nhiệt hạch dường như vẫn luôn là công nghệ “20 năm nữa”. Nhưng thủy triều đang thay đổi.
Peter Roos, Giám đốc điều hành của Novatron Fusion, nói với TNW: “Chúng tôi có tất cả các vật liệu, nam châm và tia laser mà chúng tôi cần để biến phản ứng tổng hợp thành hiện thực ngày nay”.
Ông nói: “Bây giờ chúng ta cần tinh chỉnh các hệ thống và đi đến một hoặc một bộ thiết kế chiến thắng”. Novatron, một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Stockholm, đang xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch “gương” mà họ tuyên bố sẽ giải quyết được một trong những câu hỏi hóc búa lớn nhất của phản ứng tổng hợp – giữ cho plasma ổn định.
Fusion đang tăng sức mạnh
Tháng trước, công ty khởi nghiệp First Light Fusion của Anh đã phá kỷ lục áp suất thế giới về năng lượng nhiệt hạch bằng cách sử dụng một cỗ máy “súng” khổng lồ bắn đạn vào nhiên liệu hạt nhân, kết hợp các nguyên tử lại với nhau. Phản ứng tạo ra áp suất lên tới 1,85 terapascal - gần gấp bốn lần áp suất ở lõi Trái đất.
Vào tháng 2, Joint European Torus (JET) – một cỗ máy khổng lồ có hình bánh rán ở Oxford – đã lập kỷ lục thế giới mới về sản lượng năng lượng. Nó tạo ra 69 megajoule năng lượng nhiệt hạch trong 5 giây.
Mặc dù hiện nay một số máy nhiệt hạch đang tạo ra các phản ứng thường xuyên trên Trái đất nhưng hầu hết chúng chỉ tồn tại trong vài giây. Thách thức lớn nhất là duy trì việc phát điện ngoài giờ. Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc tuần này báo cáo đã duy trì được phản ứng nhiệt hạch ở nhiệt độ 100 triệu độ C trong 48 giây - lần đầu tiên trên thế giới.
Mặc dù bản thân chúng có vẻ không đáng kể, nhưng ba thành tựu này thể hiện những bước đột phá lớn về áp suất được tạo ra, năng lượng được tạo ra và khả năng duy trì thời gian - những thành phần chính cho các phản ứng nhiệt hạch khả thi.
Và đây chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Vô số hồ sơ như vậy đã được báo cáo trong những năm gần đây. Một phần lớn trong số này đến từ châu Âu. Ngày càng có nhiều sản phẩm được sản xuất bởi các công ty tư nhân.
Càng ngày, các chính phủ càng nhận ra rằng các công ty tư nhân là con đường nhanh nhất để đạt được năng lượng nhiệt hạch thương mại.
Tương tự như cách NASA hay ESA ngày càng gia tăng việc thuê ngoài cho các công ty tư nhân như SpaceX của Elon Musk, lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch có thể sẽ bao gồm các công ty năng lượng nhiệt hạch tư nhân ký hợp đồng với cơ quan quốc gia.
Roos cho biết: “Các công ty khởi nghiệp đang thực hiện nghiên cứu nhiệt hạch trong nhiều thập kỷ và đưa nó vào cuộc sống”. “Việc thương mại hóa nhiệt hạch bây giờ chỉ còn là vấn đề thời gian.”
Những năm 2030 có vẻ là thập kỷ đột phá của hợp hạch
Hầu hết mọi quốc gia, nhà khoa học hoặc công ty khởi nghiệp đều đặt mục tiêu đưa lò phản ứng của họ hoạt động ở đâu đó vào những năm 2030. Điều đó có nghĩa là bạn có thể sạc điện thoại của mình bằng năng lượng nhiệt hạch chỉ trong vòng sáu năm.
Theo một cuộc thăm dò gần đây tại diễn đàn của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) ở London, các chuyên gia tin rằng điều này nằm trong tầm tay. Telegraph đưa tin, khoảng 65% người trong cuộc cho rằng phản ứng tổng hợp sẽ tạo ra điện cho lưới điện với chi phí khả thi vào năm 2035 và 90% vào năm 2040.
Trình điều khiển chính là khử cacbon. Năng lượng nhiệt hạch hứa hẹn sẽ cung cấp năng lượng phụ tải cơ bản quan trọng cho một thế giới tương lai chủ yếu phụ thuộc vào năng lượng tái tạo không liên tục như gió và mặt trời. Roos cho biết: “Sự kết hợp sẽ không thay thế tất cả các nguồn năng lượng khác mà sẽ bổ sung cho chúng”.
Không giống như người anh em của nó, phản ứng phân hạch hạt nhân, năng lượng nhiệt hạch an toàn, hầu như không tạo ra chất thải lâu dài và hầu như không cần nước để làm mát. Nhiên liệu mà nó sử dụng, deuterium hoặc tritium, thực tế là vô hạn trong ít nhất vài nghìn năm tới.
Trong cuộc đua mở rộng quy mô các nguồn năng lượng sạch, không có gì ngạc nhiên khi các chính phủ đang đặt cược lớn vào năng lượng nhiệt hạch.
Tại Hoa Kỳ, Quốc hội gần đây đã cấp khoản tiền kỷ lục 763 triệu USD cho nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch. Trung Quốc đã thành lập tập đoàn nhiệt hạch của riêng mình vào tháng 1, hợp nhất một số gã khổng lồ công nghiệp lớn nhất của đất nước với nhiệm vụ xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch khả thi.
Bị kẹt giữa hai gã khổng lồ này là Châu Âu.
Châu Âu sẵn sàng dẫn đầu
Vào năm 2014, các quốc gia thành viên EU đã cùng nhau thành lập EUROFusion, câu trả lời của khối cho việc mở rộng quy mô nghiên cứu và phát triển năng lượng nhiệt hạch. Chương trình có ngân sách 1 tỷ euro trong giai đoạn 2021-2025.
“Em bé” tục ngữ của EUROFusion là ITER, một lò phản ứng nhiệt hạch trị giá 22 tỷ euro hiện đang được xây dựng ở Pháp. Mặc dù dự án phải đối mặt với nhiều lần trì hoãn nhưng ITER dự kiến sẽ cung cấp plasma đầu tiên vào năm tới.
Roos cho biết: “ITER sẽ cung cấp nhiều kiến thức cho các công ty khởi nghiệp theo đuổi các phản ứng nhiệt hạch khả thi về mặt thương mại.
Các máy khác, như Wendelstein 7-X, đặt tại Viện Vật lý Plasma Max Planck ở Đức, đã cung cấp bàn đạp cho các công ty khởi nghiệp như Proxima Fusion.
Nhưng có lẽ tài sản lớn nhất của châu Âu là Vương quốc Anh. Nước Anh đã tích cực theo đuổi nghiên cứu nhiệt hạch trong nhiều thập kỷ. Trung tâm Năng lượng Nhiệt hạch Culham gần Oxford được nhiều người coi là trung tâm nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch trên toàn cầu.
Culham là quê hương của Joint European Torus (JET), cơ quan đã hình thành nên trụ cột của nghiên cứu nhiệt hạch trong hơn 40 năm trước khi nó ngừng hoạt động vào tháng 12.
Vương quốc Anh hiện đang phát triển dự án thay thế JET, dự án Tokamak hình cầu để sản xuất năng lượng (STEP), một lò phản ứng nhiệt hạch nối lưới trị giá 2 tỷ bảng Anh nhằm mục đích sản xuất nhiều điện hơn mức tiêu thụ.
Các công ty khởi nghiệp được tài trợ tốt như First Light Fusion và Tokamak Energy, những công ty khởi nghiệp từ cụm, đã phát triển nhờ nguồn kiến thức dồi dào có trụ sở tại Culham.
Nền tảng nghiên cứu và lò phản ứng của Châu Âu mang lại cho các công ty hoạt động ở đó một khởi đầu thuận lợi đáng kể. Bây giờ tất cả những gì nó phải làm là giữ chúng ở đó.
Châu Âu có thể giữ được tài năng của mình?
Trong khi châu Âu có thể chiếm ưu thế trong nghiên cứu thì dòng tiền lại tự do hơn ở Mỹ.
Đầu tiên, công ty khởi nghiệp nhiệt hạch Commonwealth Fusion của Mỹ (được hỗ trợ bởi Bill Gates, Jeff Bezos và Richard Branson) đã huy động được hàng tỷ đô la trong nỗ lực trở thành công ty đầu tiên thương mại hóa năng lượng nhiệt hạch. Con số này cao hơn nhiều so với bất kỳ công ty châu Âu nào khác.
Marvel Fusion, đến từ Đức, năm ngoái tuyên bố đã chọn Mỹ để xây dựng cơ sở laser trị giá 150 triệu USD.
Khi được hỏi tại sao chọn Mỹ, Giám đốc điều hành Moritz von der Linden nói với Financial Times rằng đó là “cách nhanh nhất, tiết kiệm vốn nhất để chúng tôi tiếp tục xây dựng cơ sở này”.
Khi cuộc đua về nhiệt hạch thương mại ngày càng nóng lên, việc hỗ trợ cho các công ty khởi nghiệp ở châu Âu sẽ rất quan trọng để thúc đẩy ngành năng lượng nhiệt hạch địa phương phát triển mạnh mẽ, không phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài.
Cyrille Mai Thanh, Giám đốc Châu Âu của Hiệp hội Công nghiệp Nhiệt hạch, cho biết: “Chúng tôi [Châu Âu] cần có đủ nguồn tài chính công dành riêng cho đổi mới nhiệt hạch, đồng thời cũng cần có các chính sách khuyến khích để khuyến khích đầu tư tư nhân hơn nữa vào lĩnh vực nhiệt hạch”.
Dù ai thắng cuộc đua thì tin tốt là gần 70 năm kể từ khi loài người bắt đầu hành trình khai thác sức mạnh của Mặt trời, ngày của năng lượng nhiệt hạch cuối cùng cũng đã ló dạng. Và đó là một bước tiến tích cực cho tất cả chúng ta dù bạn chia nó theo cách nào.
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
