01:47 17-03-2022 212 lượt xem

Công ty khởi nghiệp của Đức đặt mục tiêu tạo ra phản ứng tổng hợp bằng tia laser

Công ty khởi nghiệp của Đức đặt mục tiêu tạo ra phản ứng tổng hợp bằng tia laser

Đây là bản vẽ của các nghệ sĩ về một cơ sở và nhà máy điện Marvel Fusion.

Marvel Fusion

Phản ứng tổng hợp hạt nhân là năng lượng cung cấp năng lượng cho các ngôi sao. Nếu nó có thể được tái tạo trên Trái đất, nó có tiềm năng cung cấp năng lượng gần như vô hạn với không phát thải carbon – và không giống như quá trình phân hạch hạt nhân, cung cấp năng lượng cho các nhà máy hạt nhân ngày nay, phản ứng tổng hợp không để lại chất thải hạt nhân phóng xạ lâu dài.

Công nghệ này dường như chỉ nằm ngoài tầm với trong nhiều thập kỷ nay, nhưng phần thưởng cao đến mức hàng tỷ đô la vẫn đang đổ vào không gian. Hôm thứ Tư, Nhà Trắng Biden đã công bố tầm nhìn thúc đẩy đầu tư nhiệt hạch, lưu ý rằng phản ứng tổng hợp thương mại “có tiềm năng cách mạng hóa ngành năng lượng.”

Marvel Fusion, được thành lập vào năm 2019, là một trong nhiều công ty khởi nghiệp đặt cược vào việc thương mại hóa phản ứng tổng hợp. Công ty Đức đang theo đuổi một cách tiếp cận sáng tạo bằng cách sử dụng tia laser thay vì nam châm và cho đến nay đã huy động được 60 triệu euro (65,9 triệu đô la), bao gồm cả vòng quay 35 triệu euro (38,5 triệu đô la) vào tháng 2 do Earlybird Venture Capital dẫn đầu.

Vẫn còn nhiều năm – và hàng tỷ đô la – thậm chí còn phải xây dựng một nguyên mẫu, nhưng công ty đang thử nghiệm ý tưởng bằng cách sử dụng các mô hình máy tính và tin rằng cách tiếp cận của họ sẽ hiệu quả hơn các nỗ lực cạnh tranh.

Hai ‘tôn giáo’ hợp nhất

Edward Morse, giáo sư kỹ thuật hạt nhân tại Đại học California ở Berkeley, nói với CNBC có hai “tôn giáo”: giam giữ từ tính và giam giữ quán tính.

Việc giam giữ từ tính thường sử dụng tokamak, một loại máy móc hình bánh rán tròn có nam châm rất mạnh để giữ nguyên vẹn plasma nên phản ứng nhiệt hạch có thể xảy ra. Đây là giống đã được thử nghiệm chiến đấu nhiều hơn, với một số công ty khởi nghiệp và nỗ lực hợp tác quốc tế ở Pháp đều đang theo đuổi nó.

Phản ứng tổng hợp phản ứng tổng hợp quán tính là khi nhiên liệu được nén mạnh và nhanh đến mức đạt đến các điều kiện cần thiết cho phản ứng tổng hợp. Trong thực tế, laser được sử dụng để nén nhiên liệu.

Sehila M. Gonzalez de Vicente, một nhà vật lý nhiệt hạch tại Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế, nói với CNBC: “Khái niệm Tokamak dựa trên sự giam giữ từ trường là thiết bị nhiệt hạch tiên tiến nhất.

Bà nói: “Tuy nhiên, các khái niệm dựa trên laser cũng thể hiện một cách tiếp cận đầy hứa hẹn.

Một nghệ sĩ thể hiện một nhà máy điện Marvel Fusion.

Theo Andrew Holland, Giám đốc điều hành của Hiệp hội Công nghiệp Fusion, Marvel Fusion không phải là công ty khởi nghiệp duy nhất trong lĩnh vực làm việc với tia laser: HB11, EX-Fusion và Focused Energy.

Vào tháng 8, các nhà khoa học đã có một bước tiến đáng kể trong khoa học nhiệt hạch bằng tia laser vào tháng 8 tại Cơ sở Đánh lửa Quốc gia tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở California. Trong cái mà một nhà khoa học hàng đầu ở đó gọi là “khoảnh khắc của Anh em nhà Wright” cho ngành công nghiệp, một ánh sáng laser được tập trung vào một mục tiêu có kích thước bằng BB, tạo ra một lượng năng lượng cực lớn.

Cách tiếp cận của Marvel

Cách tiếp cận của Marvel hơi khác một chút. NIF đang theo đuổi phản ứng tổng hợp laser gián tiếp, sử dụng một khoang rỗng (hay “hohlraum”) để chuyển đổi năng lượng laser thành một chùm tia X bắn vào bề mặt của một viên nang chứa nguồn nhiên liệu. Trong phản ứng tổng hợp laser dẫn động trực tiếp, không có khoang rỗng – thay vào đó, các tia laser đi trực tiếp vào viên nhiên liệu.

Moritz von der Linden, đồng sáng lập kiêm CEO tại Marvel Fusion, nói rằng truyền động trực tiếp hiệu quả hơn.

Ông nói với CNBC: “Chúng tôi cần ít năng lượng hơn đáng kể để đốt cháy và đốt cháy nhiên liệu so với các mô hình nhiệt hạch tương đương dựa vào nhiệt độ cao.

Trước khi thành lập Marvel, Linden đã có 20 năm làm việc trong lĩnh vực tài chính và công nghệ. Trong công việc trước đây của mình, Linden đã hợp tác với một nhà vật lý để thực hiện thẩm định về một công ty nhiệt hạch khác và cả hai xác định rằng việc khởi động mà họ đang đánh giá là không khả thi. Nhưng cuộc điều tra đó đã truyền cảm hứng cho Linden và Karl-Georg Schlesinger đồng sáng lập Marvel Fusion.

Công nghệ nhiệt hạch của Marvel Fusion phụ thuộc vào các tia laser cực kỳ tiên tiến và ông tuyên bố hiện đại của công nghệ này đi trước các tia laser của NIF 20 năm, vốn đã bắt đầu quá trình lập kế hoạch từ nhiều thập kỷ trước.

Marvel Fusion cũng có kế hoạch sử dụng hydro-bo 11 làm nguồn nhiên liệu, dẫn đến chất thải thậm chí còn ít hơn so với nhiên liệu deuterium-tritium được sử dụng trong nhiều phản ứng nhiệt hạch thông thường. Trong phản ứng sơ cấp, hạt nhân heli sẽ là sản phẩm phụ duy nhất. Trong 0,1% của tất cả các phản ứng, một “số lượng nhỏ” neutron nhanh, nguyên nhân gây ra chất thải phóng xạ được tạo ra, nhưng điều này không đủ để tạo ra bất kỳ chất thải phóng xạ nào tồn tại lâu dài, Marvel Fusion cho biết. (HB11, một công ty khởi nghiệp tổng hợp khác, cũng đang theo đuổi cách tiếp cận này.)

Nhóm điều hành Marvel Fusion. Moritz von der Linden, trung tâm, là người đồng sáng lập và là Giám đốc điều hành của Marvel Fusion. Heike Freund, phải, là giám đốc điều hành và Georg Korn, trái, là nhà khoa học và giám đốc công nghệ chính.

Ảnh lịch sự Marvel Fusion

Marvel Fusion vẫn còn trong những ngày đầu tiên và không có nhiều hơn một mô phỏng máy tính – số tiền huy động được cho đến nay không đủ để xây dựng ngay cả một nguyên mẫu, Linden nói với CNBC, “không phải là một quá trình dài.” Điều đó sẽ tiêu tốn hàng tỷ USD, và mục tiêu là có một cơ sở vật lý trong vòng 5 đến 6 năm và một nhà máy điện nguyên mẫu trong vòng một thập kỷ.

Morse, giáo sư Berkeley, cảnh báo rằng còn quá sớm để nói liệu việc khởi nghiệp có thành công hay không.

Morse nói với CNBC: “Giống như hầu hết các công ty mới thành lập, họ tin vào phép màu của chính mình. “Đó là thứ mà mọi người thích tiền VC – thứ gì đó đủ triệt để, nó có thể hoạt động. Nó có thể khiến họ kiếm được gấp 100 lần số tiền của họ. Nhưng sự thật là, họ đã nhúng tay vào 99 chiếc bình khác … Vì vậy, ai đó đã sẽ có một ý tưởng sáng sủa. 99 cái còn lại thì không. “

Nguồn: CNBC
Dịch bởi: tapchiso.com

THEO DÕI CHÚNG TÔI TRÊN: FACEBOOK | TELEGRAM | TWITTER | YOUTUBE | Tin Tức Bitcoin
Bài viết liên quan