Jeff Bezos và công ty General Fusion được Cenovus hỗ trợ về năng lượng đặt mục tiêu tạo ra một ngôi sao trên trái đất bằng công nghệ tổng hợp hạt nhân - giống như một cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng

ẢNH CỦA GENERAL FUSION

Nội dung bài viết

General Fusion có trụ sở tại Burnaby, một công ty được hỗ trợ bởi Jeff Bezos và Cenovus Energy Inc., nuôi dưỡng tham vọng lớn như họ đến: nó muốn làm chủ phản ứng tổng hợp hạt nhân, về cơ bản giống quá trình tạo ra nhiệt trong mặt trời.

Nhưng phản ứng tổng hợp hạt nhân vẫn là một công nghệ mới nổi và chưa được thương mại hóa. Như tên cho thấy, nó liên quan đến sự hợp nhất của hai nguyên tử hydro, tạo ra năng lượng khổng lồ: một pound nhiên liệu nhiệt hạch tương đương với 10 triệu pound than.

Canada đang cho thế giới thấy cách định giá carbon nên được thực hiện như thế nào: Nhà kinh tế học đoạt giải Nobel ...

Không giống như năng lượng hạt nhân thông thường, liên quan đến phân hạch hoặc tách nguyên tử, công nghệ nhiệt hạch mới nổi hứa hẹn năng lượng sạch, nơi phát xạ duy nhất sẽ là heli và quan trọng là không có chất thải phóng xạ.

Giờ đây, sau nhiều thập kỷ nghiên cứu được chính phủ tài trợ phần lớn, ngành công nghiệp này đang trong giai đoạn chuyển đổi sang lĩnh vực tư nhân với vài chục công ty mọc lên trên khắp thế giới Các nhà đầu tư cho rằng phản ứng tổng hợp hạt nhân sẽ cung cấp nguồn năng lượng sạch cơ bản, có thể được chuyển đổi bật hoặc tắt, để bổ sung năng lượng tái tạo, chẳng hạn như gió và mặt trời.

Nội dung bài viết

Tuần trước, Chris Mowry, giám đốc điều hành của công ty có trụ sở tại Burnaby đã ký thủ tục giấy tờ với chính phủ Vương quốc Anh để xây dựng một nhà máy thử nghiệm nhiệt hạch hạt nhân trị giá 400 triệu USD tại Culham ở Oxfordshire. Nếu việc xây dựng nhà máy đề xuất, được công bố vào ngày 16 tháng 6, bắt đầu như dự kiến vào mùa hè năm sau, nó có thể là nhà máy trình diễn phản ứng tổng hợp hạt nhân công-tư đầu tiên trên thế giới.

Chris Mowry, giám đốc điều hành của General Fusion, có trụ sở tại Burnaby, nói với tờ Financial Post khi tuần lễ thành công của ông kết thúc. “Một phép tương tự lớn là việc thương mại hóa không gian trong một hoặc hai thập kỷ qua, vốn trước đây chỉ là trọng tâm của các chính phủ”.

Trong khi công ty vẫn là tư nhân, Mowry thừa nhận công ty có nhu cầu tài trợ dồi dào và có khả năng sẽ tiếp cận thị trường công cộng khi họ tìm cách thương mại hóa công nghệ của mình vào năm 2030.

Các nhà đầu tư khác bao gồm Cenovus Energy Inc., Ngân hàng Phát triển Kinh doanh Canada và Công nghệ Phát triển Bền vững Canada, trong khi các cộng tác viên bao gồm Microsoft Corp.

Nhưng Mowry cũng nói thêm rằng các khoản trợ cấp của chính phủ chiếm khoảng một phần ba trong số 300 triệu đô la Mỹ ước tính mà công ty của ông đã huy động được kể từ khi thành lập vào năm 2020, với chính phủ Canada dẫn đầu, tiếp theo là Mỹ, Anh và các quốc gia khác.

Cho đến nay, dự án tổng hợp hạt nhân lớn nhất đang hình thành ở miền nam nước Pháp. Được biết đến với cái tên ITER, nó là sản phẩm của sự kết hợp nghiên cứu và tài trợ từ 35 quốc gia với Liên minh châu Âu dẫn đầu và Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga và Mỹ cũng đóng góp vào nỗ lực trị giá 23,5 tỷ đô la Mỹ để xây dựng phản ứng tổng hợp hạt nhân. lò phản ứng.

Canada đã đóng góp vào dự án và có một biên bản ghi nhớ để tìm hiểu sự hợp tác trong tương lai.

Tuy nhiên, dự án vẫn đang trong giai đoạn lắp ráp và dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất năng lượng cho đến năm 2025. Trong khi đó, những thách thức đối với phản ứng tổng hợp hạt nhân vẫn còn ghê gớm.

Vào tháng 2, Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia có trụ sở tại Hoa Kỳ đã ban hành một báo cáo về phản ứng tổng hợp hạt nhân kết luận “vận hành thành công một nhà máy thử nghiệm trong khung thời gian 2035-2040 đòi hỏi các khoản đầu tư khẩn cấp của (Bộ Năng lượng Hoa Kỳ) và ngành công nghiệp tư giải quyết các vấn đề khoa học và kỹ thuật còn lại và thiết kế, xây dựng và vận hành một nhà máy thử nghiệm. ”

Dennis Whyte, một nhà khoa học người Canada, giám đốc trung tâm nhiệt hạch khoa học plasma tại MIT, cho biết Hiệp hội Công nghiệp Hợp nhất có trụ sở tại Hoa Kỳ đã phát triển từ một vài công ty cách đây hai thập kỷ lên hơn 20 công ty, trong bối cảnh sự quan tâm của các nhà đầu tư ngày càng tăng.

Ông cho biết General Fusion đã đưa ra một số cách thú vị để làm cho quá trình nhiệt hạch tiết kiệm chi phí hơn.

Ông nói: “Sự cân nhắc bao quát ở đây là, mặc dù vẫn còn khoa học và sự đổi mới, nhưng không phải là liệu nó có khả thi nữa hay không,” ông nói, “đó là một mục tiêu xoay quanh,“ liệu chúng ta có thể làm cho nó khả thi về mặt kinh tế không? ””

Về mặt khoa học, Whyte cho biết phản ứng tổng hợp khó đạt được hơn là phân hạch hạt nhân. Nhiệt hạch bắt chước quá trình diễn ra bên trong các ngôi sao và mặt trời và tạo ra nhiệt.

Nó giống như một cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng,” anh nói. "Chúng tôi tạo ra một ngôi sao trên trái đất, nó không hoàn toàn đơn giản như vậy."

Thật vậy, công nghệ đang được phát triển bởi General Fusion nghe có vẻ như nó có thể được lấy ra từ các trang của một cuốn tiểu thuyết giả tưởng hoặc khoa học viễn tưởng.

Trang web của General Fusion giải thích rằng các piston khí nén bao quanh một bức tường hình trụ bằng kim loại liti hóa lỏng và dùng búa đập đi cho đến khi nó thay đổi hình dạng từ hình trụ sang hình cầu. Tiếp theo, plasma hydro được bơm vào quả cầu, nén và làm nóng lên trên 100 triệu độ C.

Tất cả những nỗ lực đó tạo ra hơi nước, cung cấp năng lượng cho tuabin và sản xuất năng lượng.

Mowry nói: “Cách nghĩ về điều này là một phiên bản nhiệt hạch của động cơ diesel. "Rõ ràng là nó phức tạp hơn một chút, nhưng (đó) là khái niệm cơ bản."

Tất nhiên, có một phản ứng hạt nhân ở trung tâm của nhiệt hạch, trong đó hai nguyên tử hydro được hợp nhất.

Không giống như năng lượng hạt nhân thông thường, cần uranium làm nhiên liệu, phản ứng tổng hợp hạt nhân sử dụng các đồng vị của hydro được gọi là “deuterium” và “tritium,” có thể được chiết xuất từ nước. Helium là phát xạ duy nhất từ phản ứng nhiệt hạch, khiến nó trở nên hấp dẫn như một phương tiện để khử cacbon.

Mowry nói: “Vẻ đẹp của phản ứng tổng hợp là không có chất thải phóng xạ.

Nhà máy trình diễn nhiệt hạch được đề xuất của công ty ở Anh, gần trung tâm nghiên cứu nhiệt hạch quốc gia của quốc gia đó, sẽ có kích thước khoảng 70% của một lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thương mại. Nó sẽ không sản xuất điện, nhưng thay vào đó sẽ phục vụ để chứng minh khả năng tồn tại của công nghệ và có thể trực tuyến vào năm 2025.

Mowry nói rằng trong khi khoa học về plasma hydro đã phát triển trong hai thập kỷ qua, một bộ công nghệ khác cũng đang cho phép phản ứng tổng hợp, trích dẫn những thứ như hệ thống in 3-D và điều khiển kỹ thuật số.

Hiện có trụ sở tại Burnaby, General Fusion đang tìm kiếm một trụ sở mới tại khu vực đô thị Vancouver để có khoảng 140 công nhân của mình.

Mowry cho biết, nó tiếp tục gây quỹ, người dự đoán thị trường sẽ tăng lên 1 nghìn tỷ đô la Mỹ vào năm 2030.

Tại Canada, năng lượng hạt nhân cung cấp khoảng 15% tổng lượng điện với 19 lò phản ứng, tất cả trừ một trong số đó có trụ sở tại Ontario, theo Hiệp hội Hạt nhân Thế giới.

Nhưng mười trong số những lò phản ứng đó đang hoạt động ngoại tuyến ở Ontario, vì vậy các nhà máy có thể được tân trang lại để hoạt động trong 30 năm nữa. Năng lượng hạt nhân đang phát triển trong những năm gần đây ngay cả khi một số quốc gia như Đức và Nhật Bản rời bỏ công nghệ này vì những nguy hiểm liên quan đến việc sử dụng vật liệu phóng xạ ở nhiệt độ cực cao.

Whyte, nhà khoa học MIT nghiên cứu về nhiệt hạch, cho biết nó sử dụng rất ít nhiên liệu - khoảng 70 gram mỗi ngày là cần thiết cho một nhà máy cho một thành phố nhỏ. Kết quả là, anh ấy lập luận rằng nó "vốn đã an toàn."

Bản trình diễn của nghệ sĩ về nhà máy trình diễn của General Fusion có trụ sở tại Burnaby, BC ở Vương quốc Anh. ẢNH CỦA HANDOUT / GENERAL FUSION

“Khi bạn nghe về nó, bạn sẽ thốt lên 'ồ 100 triệu độ', anh ấy nói. “Nhưng có rất ít hạt, vì vậy điều này có nghĩa là nó giống như một nồi nước sôi. Nghe có vẻ lạ… nhưng nếu bạn thổi vào thứ này, nó sẽ tự tắt. ”

Anh ấy mô tả nó như là năng lượng tối thượng, với một số tiếng cười mỉa mai.

Whyte nói: “Đó có thể là nguồn năng lượng cuối cùng mà chúng ta từng chế ngự. “Tôi nghĩ về quỹ đạo từ việc chế ngự lửa và cuối cùng nó cũng hoàn thành trong sự hợp nhất, bởi vì chúng ta đã chế ngự được nguồn năng lượng của các ngôi sao.”

Gabriel Friedman