Anh sắp xây nhà máy điện nhiệt hạch

Chính phủ Anh chọn ra 5 địa điểm phù hợp nhất để xây dựng nhà máy điện nhiệt hạch, sử dụng phản ứng ở lõi Mặt Trời để sản xuất năng lượng sạch bất tận.
Nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên ở Anh có thể đi vào hoạt động năm 2040. Ảnh: Cơ quan năng lượng nguyên tử Anh

Nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên ở Anh có thể đi vào hoạt động năm 2040. Ảnh: Cơ quan năng lượng nguyên tử Anh

Các địa điểm khả thi để xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch phục vụ sản xuất điện đầu tiên trên thế giới bao gồm Ardeer (Bắc Ayrshire), Goole (Yorkshire), Moorside (Cumbria), Ratcliffe-on-Soar (Nottinghamshire) và Severn Edge (Gloucestershire). Sử dụng chính phản ứng cung cấp năng lượng cho Mặt Trời, quá trình hợp nhất nguyên tử hydro thành heli hứa hẹn cung cấp nguồn năng lượng sạch gần như vô hạn nếu các nhà khoa học tìm ra cách kiểm soát.

Dù chưa có cơ sở nào có thể sản xuất nhiều điện hơn mức tiêu hao, chính phủ các nước đang chạy đua để xây dựng lò phản ứng thương mại nhằm tận dụng nguồn năng lượng xanh này. Quyết định cuối cùng về địa điểm đặt nhà máy nhiệt hạch đầu tiên của Anh sẽ được đưa ra vào cuối năm 2022 và dự kiến bắt đầu vận hành đầu năm 2040.

Chính phủ Anh lần đầu tiên thông báo đầu tư 275 triệu USD vào phát triển Lò tokamak hình cầu để sản xuất năng lượng (STEP) vào tháng 10/2019. "Năng lượng nhiệt hạch có tiềm năng trở thành nguồn năng lượng cách mạng và bất tận giúp chúng ta giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu", George Freeman, bộ trưởng Bộ Khoa học, nghiên cứu và sáng tạo, cho biết sau khi thông báo danh sách địa điểm cuối cùng

Các chuyên gia cho rằng nguyên mẫu lò phản ứng có thể mở đường cho việc thương mại hóa phản ứng nhiệt hạch, dẫn tới phát triển hàng loạt nhà máy trên khắp thế giới trong tương lai. Chính phủ Anh cũng hy vọng dự án có thể tạo ra hàng nghìn công việc kỹ năng cao và thu hút nhiều ngành công nghệ cao khác ở khu vực được lựa chọn.

Năm ngoái, một lò phản ứng nhiệt hạch thử nghiệm đầu tiên của Anh hoạt động lần đầu tiên. Lò MAST Upgrade ở Oxfordshire sản sinh plasma có nhiệt độ lên tới 1 triệu độ C. Tuy nhiên, ở giai đoạn cuối, lò phản ứng thử nghiệm với chi phí xây dựng 75,5 triệu USD có thể tăng nhiệt độ plasma lên gấp 10 lần. Thí nghiệm này không chỉ tự sản xuất điện mà MAST Upgrade còn cho phép các chuyên gia thu thập dữ liệu quan trọng và thử nghiệm hệ thống xả mới cho nhà máy nhiệt điện tương lai.

Không giống công nghệ phân hạch hạt nhân hiện nay, phản ứng nhiệt hạch mô phỏng quá trình ở lõi của các ngôi sao, tạo ra năng lượng sạch có thể tái tạo mà không xả chất thải độc hại. Một trong những dự án hàng đầu trong cuộc đua sản xuất năng lượng nhiệt hạch là Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạt nhân quốc tế (ITER) do nhiều nước hợp tác tiến hành, đã hoàn thành khoảng 75% tiến độ. Quá trình xây dựng lò ở miền nam nước Pháp vấp phải nhiều lần trì hoãn khiến chi phí tăng vọt lên 23,7 tỷ USD. Theo dự kiến, ITER có thể sản xuất năng lượng bằng mức tiêu hao vào năm 2026 sau khi hoàn thiện mọi nam châm trong buồng tokamak.

Trong khi lò phản ứng phân hạch sinh ra chất thải phóng xạ và đôi khi gặp sự cố nóng chảy, phản ứng nhiệt hạch có nhiều lợi ích to lớn. Phản ứng này sử dụng deuterium và tritium để tạo nguyên tử heli cùng với năng lượng khổng lồ. Quá trình hợp hạch đòi hỏi lượng nhiệt và áp suất lớn. Một phương pháp để thực hiện quá trình trên là biến hydro thành plasma, sau đó kiểm soát plasma trong buồng chân không hình khuyên. Điều này có thể trở thành hiện thực nhờ nam châm siêu dẫn cực mạnh có tên "cuộn solenoid trung tâm".

An Khang (Theo Mail)