Sức mạnh tổng hợp từ lâu đã được coi là chén thánh của năng lượng thay thế. Năng lượng sạch, dồi dào, được tạo ra thông qua quá trình tự duy trì trong đó hạt nhân nguyên tử được hợp nhất ở nhiệt độ cực cao. Đạt được điều này là mục tiêu của các nhà nghiên cứu nguyên tử và vật lý trong hơn nửa thế kỷ, nhưng tiến độ đã chậm. Trong khi khoa học đằng sau sức mạnh nhiệt hạch là vững chắc, quá trình này không thực sự chính xác.
Nói tóm lại, phản ứng tổng hợp chỉ có thể được coi là một dạng năng lượng khả thi nếu lượng năng lượng được sử dụng để bắt đầu phản ứng ít hơn năng lượng được tạo ra. May mắn thay, trong những năm gần đây, một số bước tích cực đã được thực hiện đối với mục tiêu này. Mới nhất đến từ Trung Quốc, nơi các nhà nghiên cứu tại Tokamak siêu dẫn tiên tiến thử nghiệm (EAST) gần đây báo cáo rằng họ đã đạt được một cột mốc nhiệt hạch.
Nhiều khái niệm hợp nhất khác nhau đã được đề xuất và thử nghiệm trong những năm qua. Hiện nay, hai thiết kế phổ biến nhất là phương pháp giam cầm quán tính và lò phản ứng tokamak. Trong trường hợp trước đây, laser được sử dụng để hợp nhất các viên nhiên liệu deuterium để tạo ra phản ứng tổng hợp. Sau đó, quá trình này bao gồm một buồng giam hình xuyến sử dụng từ trường và một dòng điện bên trong để giam cầm plasma năng lượng cao.
Sử dụng một tokamak có ba tính năng riêng biệt - mặt cắt không tròn, nam châm siêu dẫn hoàn toàn và các thành phần phải đối mặt với nước làm mát hoàn toàn bằng nước (PFC) - các nhà khoa học tại cơ sở EAST đã công bố tuần trước rằng họ có thể tạo ra khí hydro. nóng hơn ba lần so với lõi của Mặt trời (xấp xỉ 50 triệu ° C; 90 triệu ° F) và có thể duy trì nhiệt độ này trong 102 giây kỷ lục.
Đây là thành tựu không nhỏ, vì sự giam cầm và nhiệt độ duy trì là điều cần thiết để tạo ra sức mạnh nhiệt hạch. Sau khi bắt đầu, các lò phản ứng nhiệt hạch cần có khả năng giữ cho phản ứng diễn ra trong một thời gian dài, chủ yếu là vì lượng năng lượng cần thiết để bắt đầu nó là đáng kể. Nhưng tất nhiên, duy trì và giam cầm plasma năng lượng cao như vậy là khá khó khăn và có khả năng nguy hiểm.
Có thể duy trì plasma năng lượng cao trong hơn một phút rưỡi, đặt cơ sở EAST, một phần của Viện Khoa học Vật lý ở Hefei ở Jiangshu, một bước tiến trong cuộc đua nhiệt hạch toàn cầu. Bằng cách tái tạo các điều kiện ổn định, theo đó sự hợp nhất xảy ra một cách tự nhiên - tức là trong nội địa Sun Sun - loài người có thể tiến một bước gần hơn đến giấc mơ về năng lượng sạch và gần như vô hạn.
Nhưng tất nhiên, có một số hoài nghi đối với yêu sách này. Cho đến nay, chỉ có thông báo của Viện Khoa học Vật lý được đưa ra. Và cho đến khi kết quả được xem xét ngang hàng được cung cấp, yêu cầu sẽ vẫn chưa được xác nhận. Tuy nhiên, nếu kết quả của họ được xác nhận, điều đó có nghĩa là có khả năng sẽ có một số cạnh tranh để xem ai có thể nhận được kết quả ngày càng tốt. Và cuộc thi đó có thể đã bắt đầu!
Chỉ vài ngày trước khi cơ sở EAST công bố cột mốc này, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) ở Đức đã đưa ra thông báo của riêng họ. Tại đây, các nhà nghiên cứu tuyên bố rằng stellarator Wendelstein 7-X (W7X) - lò phản ứng nhiệt hạch lớn nhất của loại này - đã lần đầu tiên thành công trong việc sản xuất và duy trì plasma hydro.
Tương tự như thiết kế của một tokamak, một stellerator sử dụng các vòng xoắn và nam châm bên ngoài để giam cầm plasma. Là một trong những ví dụ nổi tiếng nhất của máy sao, Wendelstein 7-X có thể đốt nóng khí hydro đến nhiệt độ 80 triệu độ C và duy trì đám mây plasma đó trong một phần tư giây. Nói tóm lại, họ đã đạt được một phản ứng tạo ra nhiều năng lượng hơn, nhưng trong thời gian ít hơn nhiều.
Trong những năm tới, nhiều tin tức được mong đợi trên mặt trận hợp nhất khi các dự án như Lò phản ứng thí nghiệm nhiệt điện hạt nhân quốc tế (ITER) lên mạng. Nằm ở phía Nam nước Pháp, ITER sẽ sử dụng lò phản ứng tokamak thử nghiệm lớn nhất thế giới và sẽ là thử nghiệm lớn nhất trong phản ứng tổng hợp cho đến nay. Cơ sở EAST đã chỉ ra rằng họ dự định tham gia trực tiếp vào ITER và sẽ cho vay kinh nghiệm và chuyên môn của họ.
Mặc dù chúng ta vẫn còn nhiều năm nữa mới có lò phản ứng nhiệt hạch giải quyết tất cả các mối quan tâm về năng lượng của chúng ta, thật tốt khi biết rằng chúng ta đang thực hiện các bước thích hợp để biến nó thành hiện thực. Ai biết? Một ngày nào đó, con cái của chúng ta (hoặc cháu của chúng ta) có thể nhìn lại vào đầu thế kỷ 21 khi thời kỳ tiền hợp nhất của người Hồi giáo và tự hỏi làm thế nào chúng ta có thể vượt qua!
