Tập đoàn Fusion Energy Inc mới thành lập của Trung Quốc tập hợp các nguồn lực quốc gia để thúc đẩy xây dựng ‘mặt trời nhân tạo’
Cùng với công ty, tập đoàn đổi mới hợp tác gồm 25 đơn vị do CNNC đứng đầu sẽ giúp vượt qua những thách thức chính trong lĩnh vực nhiệt hạch hạt nhân
Trung Quốc đặt mục tiêu xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch nguyên mẫu công nghiệp vào năm 2035 và có công nghệ này để sử dụng thương mại quy mô lớn vào năm 2050
Theo Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC), Trung Quốc đang thành lập một công ty nhà nước mới để huy động nguồn lực từ khắp đất nước để đưa lò phản ứng nhiệt hạch hạt nhân – được gọi là mặt trời nhân tạo – vào hoạt động.
Việc thành lập China Fusion Energy Inc đã được công bố vào ngày 29 tháng 12 trong lễ khai trương và hợp nhất hoạt động nghiên cứu và phát triển năng lượng nhiệt hạch của Trung Quốc vốn nằm rải rác giữa các viện nghiên cứu và các công ty tư nhân.
Chen Rui, người sáng lập Startorus Fusion, một công ty công nghệ cao tập trung vào ứng dụng thương mại năng lượng nhiệt hạch cũng như nghiên cứu và phát triển các công nghệ liên quan, cho biết phản ứng tổng hợp hạt nhân đã trở thành ưu tiên quốc gia.
“Hội đồng Nhà nước đã nói rõ trong một cuộc họp gần đây rằng 'phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát là hướng đi duy nhất cho năng lượng trong tương lai' và lĩnh vực này hiện đang phát triển rất nhanh chóng ở châu Âu và Hoa Kỳ," Chen, công ty không thuộc công ty, cho biết. liên doanh mới.
“Trong bối cảnh này, chính quyền trung ương Trung Quốc đang bắt đầu chú ý hơn đến ngành này”.
'Đột phá' phản ứng tổng hợp hạt nhân: Mức tăng năng lượng ròng của phòng thí nghiệm Hoa Kỳ mở đường cho tương lai năng lượng sạch
Cùng với công ty, một tập đoàn đổi mới hợp tác bao gồm 25 đơn vị và do CNNC đứng đầu đã được thành lập để cùng nhau vượt qua một số thách thức chính trong lĩnh vực phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Phó chủ tịch CNNC Cao Shudong cho biết trong một tuyên bố trên trang web của công ty: “Phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát như một giải pháp lý tưởng cho thách thức năng lượng toàn cầu đã trở thành vấn đề hàng đầu trong cuộc cạnh tranh khoa học và công nghệ giữa các nước lớn”.
Cao cho biết Trung Quốc cần phát triển “ngành công nghiệp năng lượng chất lượng cao” và có thể làm như vậy bằng cách tận dụng hệ thống quản lý trung ương để tập trung nguồn lực quốc gia và đầu vào của ngành vào dự án trọng điểm.
Các thành viên của liên minh đổi mới chủ yếu là các doanh nghiệp nhà nước, bao gồm Tập đoàn Công nghiệp và Khoa học Hàng không Vũ trụ Trung Quốc và Tập đoàn Lưới điện Nhà nước Trung Quốc. Bốn trường đại học và một công ty tư nhân cũng tham gia.
Theo thông tin được CNNC đăng tải về cuộc họp, 13 thành viên đã được giao nhiệm vụ giải quyết nhóm 10 thử thách đầu tiên nhằm giải quyết các vấn đề như nam châm siêu dẫn nhiệt độ cao, vật liệu lò phản ứng nhiệt hạch và lưu trữ năng lượng hiệu suất cao.
Một quỹ đổi mới cũng đã được thành lập tại hội nghị để giúp đảm bảo nguồn tài trợ.
Đây không phải là lần đầu tiên Trung Quốc hợp nhất các ngành công nghiệp để tập hợp các nỗ lực R&D rải rác trong một lĩnh vực công nghệ then chốt. Vào năm 2021, chính quyền trung ương đã thành lập Tập đoàn Mạng vệ tinh Trung Quốc, một doanh nghiệp nhà nước đã sáp nhập tất cả các dự án vệ tinh internet vào một mạng có tên Xing Wang hay StarNet.
Theo Chen, tập đoàn mới thành lập giống như một hiệp hội ngành có thể tích hợp tốt hơn các nguồn lực thượng nguồn và hạ nguồn trong ngành công nghiệp tổng hợp hạt nhân.
Mặc dù không rõ cổ đông lớn của China Fusion Energy là ai nhưng Chen cho biết công ty này được hình thành chủ yếu từ công nghệ nhiệt hạch của Viện Vật lý Tây Nam (SWIP) trực thuộc CNNC.
Tương tự, năm ngoái Viện Vật lý Plasma (IPP), thuộc Viện Khoa học Trung Quốc, tỉnh An Huy, chính quyền địa phương và các công ty tư nhân đã cùng nhau thành lập một công ty có tên Neo Fusion dựa trên công nghệ của viện.
SWIP và IPP là hai lực lượng quốc gia chính, lâu đời trong lĩnh vực R&D hợp nhất.
Chen cho biết: “Mục tiêu chính của hai công ty này là đẩy nhanh quá trình thương mại hóa năng lượng nhiệt hạch, thay vì chỉ tập trung vào nghiên cứu và phát triển công nghệ”.
Giống như mặt trời, phản ứng tổng hợp hạt nhân – thường được gọi là “mặt trời nhân tạo” – tạo ra năng lượng bằng cách đốt nóng các nguyên tử hydro đến hơn 100 triệu độ C (180 triệu F) và giam giữ chúng đủ lâu để hợp nhất chúng thành các nguyên tử nặng hơn.
Nếu thành hiện thực, phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể cung cấp năng lượng an toàn, sạch và gần như vô hạn. Phản ứng tổng hợp hạt nhân không có chất thải phóng xạ tồn tại lâu dài rắc rối liên quan đến phản ứng phân hạch hạt nhân, cũng như không góp phần vào sự nóng lên toàn cầu.
Có một số con đường dẫn đến phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát, nhưng hầu hết các nỗ lực khoa học trên thế giới đều tập trung vào công nghệ “giam cầm từ tính” làm nóng và nén plasma trong một lò phản ứng hình bánh rán khổng lồ gọi là tokamak.
Tuy nhiên, thách thức vẫn là làm thế nào để tạo ra một plasma mạnh và giam giữ nó đủ lâu để các nguyên tử hydro kết hợp để tạo ra điện lưới.
Trung Quốc lập kỷ lục thế giới mới về phát triển ‘mặt trời nhân tạo’
Các quốc gia trên toàn thế giới liên tục đổ tiền vào nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân vì triển vọng năng lượng to lớn của nó. Vào tháng 12, chín tổ chức này đã giành được các hợp đồng trị giá tổng cộng 11,6 triệu bảng Anh (12,7 triệu USD) với Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Vương quốc Anh (UKAEA) để phát triển các công nghệ tiên tiến cho năng lượng nhiệt hạch. Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều quỹ đầu tư mạo hiểm và các công ty tư nhân tham gia cuộc đua.
Trung Quốc là một trong những nước chơi hàng đầu thế giới. Theo nghiên cứu của công ty nghiên cứu Astamuse có trụ sở tại Tokyo, nước này đã nộp nhiều bằng sáng chế về công nghệ nhiệt hạch hạt nhân hơn bất kỳ quốc gia hoặc khu vực nào khác trong khoảng thời gian từ 2011 đến 2022.
Nó cũng nhằm mục đích xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch nguyên mẫu công nghiệp vào năm 2035 và có công nghệ này để sử dụng thương mại quy mô lớn vào năm 2050.
Vào tháng 9, Lu Tiezhong, Chủ tịch Công ty Điện hạt nhân CNNC, cho biết nguồn điện đầu tiên được tạo ra từ phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát “phải đến từ đất nước chúng tôi và chúng tôi đang nỗ lực hướng tới mục tiêu này”.
SWIP là nhà phát triển máy tokamak như HL-2A. Vào tháng 8, họ thông báo rằng máy tokamak của họ lần đầu tiên đã tạo ra dòng điện plasma hơn 1 triệu ampe ở chế độ giam cầm cao.
Trong khi Tokamak siêu dẫn thử nghiệm tiên tiến (EAST), do Viện Vật lý Plasma ở Hợp Phì, tỉnh An Huy phát triển, là tokamak siêu dẫn hoàn toàn đầu tiên trên thế giới và vào cuối năm 2021 đã trở thành loại tokamak đầu tiên hoạt động với độ dài xung 1.056 giây.
Vào tháng 4 năm ngoái, EAST đã thiết lập một tiêu chuẩn mới khi duy trì huyết tương trong gần bảy phút – lâu gấp bốn lần so với kỷ lục trước đó. Kể từ khi đi vào hoạt động vào năm 2006, lò phản ứng này đã tổ chức hàng nghìn thí nghiệm được tiến hành nội bộ hoặc với cộng đồng nhiệt hạch quốc tế.
