Startup Mỹ lần đầu chuyển đổi trực tiếp plasma thành điện
Một lò phản ứng thử nghiệm tại Mỹ vừa ghi dấu mốc lịch sử khi lần đầu chuyển đổi trực tiếp năng lượng plasma thành điện năng sử dụng được.
Công ty khởi nghiệp Realta Fusion vừa tạo ra bước ngoặt lớn tại một lò phản ứng ở Madison, bang Wisconsin (Mỹ).
Bằng việc sử dụng thiết bị nghiên cứu kết hợp với Đại học Wisconsin-Madison, hệ thống phần cứng mới phát triển đã tạo ra dòng điện vài ampere với điện thế khoảng 100 volt. Lượng điện này đủ sức để thắp sáng một số bóng đèn sợi đốt.
Ông Kieran Furlong, Giám đốc điều hành Realta Fusion nhấn mạnh, dù ý tưởng này đã được thảo luận từ lâu trên lý thuyết, đây là lần đầu tiên một công ty tư nhân ứng dụng phương pháp này thành công trên một thiết bị thực tế đang hoạt động.
Cơ chế hoạt động của công nghệ này dựa vào một bộ chuyển đổi năng lượng trực tiếp được đặt ở một đầu của thiết bị từ tính. Khi các hạt mang điện di chuyển tới đầu này, bộ chuyển đổi sẽ buộc chúng phải giảm tốc độ.
Quá trình hãm tốc tạo ra sự chênh lệch điện thế, từ đó đẩy dòng điện chạy qua mạch kết nối. Cách làm mới mẻ này loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng hệ thống nhiệt truyền thống như tua-bin hơi nước để tạo ra điện từ phần năng lượng plasma.
Đại diện công ty làm rõ thêm, thử nghiệm này đóng vai trò xác thực nền tảng kỹ thuật ban đầu chứ chưa phải là một hệ thống phát điện hoàn chỉnh.
Tiến sĩ Derek Sutherland, Giám đốc Khoa học của dự án chia sẻ, kết quả đạt được đã chứng minh các nguyên lý cốt lõi, nhưng chưa tạo ra mức năng lượng dương hay đạt sản lượng thương mại. Các mục tiêu phát triển lớn hơn vẫn đang được đặt ra cho thế hệ máy móc tiếp theo. Việc tích hợp công nghệ chuyển đổi trực tiếp này sẽ góp phần nâng cao hiệu suất của các nhà máy trong tương lai.
Hiện tại, Realta Fusion dự kiến tung ra thế hệ nhà máy điện dạng mô-đun đầu tiên vào giữa thập niên 2030.
Theo các kế hoạch kỹ thuật, những nhà máy tương lai sẽ kết hợp cả hai phương pháp sản xuất điện. Khoảng 80% năng lượng được xử lý bằng chu trình nhiệt truyền thống với giới hạn hiệu suất 45%. Trong khi đó, 20% năng lượng còn lại sẽ đi qua bộ chuyển đổi trực tiếp, dự kiến đạt hiệu suất hoạt động lên tới hơn 90%.
Thiết kế lai này giúp tự bù đắp lượng điện năng cần thiết để duy trì môi trường nhiệt độ cao bên trong lò. Nhờ thu hồi lại nguồn năng lượng này, hệ thống sẽ cải thiện được sự cân bằng, giúp giảm chi phí điện bán lẻ tới tay người tiêu dùng từ 10 đến 20%.
Nền tảng vật lý cho phương pháp đột phá này thực chất bắt nguồn từ năm 1974 tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore. Trong nhiều thập kỷ qua, các cơ sở nghiên cứu nhà nước cũng từng vài lần chế tạo các hệ thống tương tự, điển hình như thiết kế thử nghiệm ở thập niên 1970, 1980 hay thiết bị GAMMA 10 tại Nhật Bản vào năm 2008.
Tuy nhiên, thành công mới nhất tại Wisconsin chính là lần đầu tiên một doanh nghiệp tư nhân kết nối thành công bộ chuyển đổi với môi trường năng lượng thực tế. Realta Fusion sẽ tiếp tục tận dụng kết quả này để thiết kế dòng lò phản ứng cho riêng mình trong thời gian tới.











