Pacific Fusion đã tiến hành thử nghiệm nguyên mẫu thiết bị nhiệt hạch kinh tế sử dụng nén chất nhiên liệu bằng tụ điện để khởi động theo lực cản.

Pacific Fusion trình diễn phương pháp mới trong nén nhiệt hạt nhân

Công ty khởi nghiệp Mỹ Pacific Fusion công bố kết quả thử nghiệm mô hình giảm kích thước của mô-đun năng lượng đột phá, được thiết kế cho cơ sở nhiệt hạt nhân tương lai. Thiết bị có kích thước như một container hàng hóa thông thường đã phát ra khoảng 440 GW công suất cao nhất trong 80 ns với điện áp khoảng 1,1 MV. Đặc điểm quan trọng của thử nghiệm là sử dụng bộ tụ điện để khởi động phản ứng thay vì các máy laser đắt tiền.

Cách hoạt động của công nghệ
Pacific Fusion áp dụng nguyên tắc *nén lực học* nhiên liệu: xung quanh viên nhiên liệu nhỏ tạo ra trường điện từ cực mạnh, dẫn đến tăng áp suất và nhiệt độ đột ngột. Kết quả là những hạt nhẹ trong nang kết hợp thành các hạt nặng hơn, giải phóng năng lượng khổng lồ. Đây có thể là nguồn năng lượng sạch với nguồn nhiên liệu gần như vô hạn.

Tính đến nay, dự án duy nhất đã cho thấy đầu ra năng lượng tích cực khi sử dụng nén lực học là National Ignition Facility (NIF) – một công trình Mỹ gồm gần 200 máy laser mạnh, tập trung vào một nang nhỏ chứa nhiên liệu. Tuy nhiên, xét toàn bộ năng lượng cần thiết để vận hành công trình, hiệu suất của nó chỉ đạt vài phần trăm hoặc thậm chí chưa tới một phần trăm, và chi phí vẫn quá cao cho ứng dụng thương mại.

Phương pháp tụ điện của Pacific Fusion
Ý tưởng chính của công ty là nén nhiên liệu bằng cách bật đồng thời các tụ điện mạnh. Nếu 100 ns bật chúng với độ lệch không vượt quá 2 ns, dòng sạc tạo ra trường cần thiết và khởi động phản ứng nhiệt hạt nhân. Mô hình giảm kích thước đã thực hiện thành công mô hình này, nhưng chưa có nhiên liệu thực tế.

Theo tuyên bố của startup, thử nghiệm đạt được mức độ thành công đến nỗi công ty thu hút hơn 1 tỷ đô la đầu tư cho việc phát triển tiếp tục công nghệ.

Kế hoạch tương lai
Mùa hè tới, Pacific Fusion dự định bắt đầu xây dựng một mô hình thực tế đầy đủ. Địa điểm đã được chọn. Cơ sở mới này sẽ chứng minh khả năng khởi động đồng bộ các khối tụ điện, và khi có nhiên liệu, chúng có thể kích hoạt phản ứng với đầu ra năng lượng dương – tức là tạo ra nhiều năng lượng hơn so với năng lượng tiêu tốn để khởi động.

Mặc dù việc xây dựng một nhà máy nhiệt hạt nhân thương mại theo nguyên lý này có thể mất hàng thập kỷ, việc xác nhận tính khả thi của phương pháp ngay bây giờ sẽ đòi hỏi chi phí đáng kể.