Startup Realta Fusion của Mỹ cho biết đã lần đầu tiên trình diễn công khai việc thu điện trực tiếp từ phản ứng nhiệt hạch để thắp sáng bóng đèn, đánh dấu một cột mốc mới trong nỗ lực thương mại hóa điện nhiệt hạch.
Thí nghiệm được thực hiện ngày 19/6 trên thiết bị trình diễn WHAM của công ty tại bang Wisconsin. Theo Realta Fusion, đây là doanh nghiệp tư nhân đầu tiên công bố thành công việc chuyển đổi trực tiếp năng lượng từ plasma nhiệt hạch thành điện.
“Chúng tôi có thể lấy điện trực tiếp từ plasma,” đồng sáng lập kiêm Tổng giám đốc Realta Fusion Kieran Furlong nói với TechCrunch. Theo ông, cột mốc này cho thấy “điều gì là khả thi” đối với công nghệ nhiệt hạch.
Đối với các công ty theo đuổi điện nhiệt hạch, thách thức hiện nay không còn là chứng minh phản ứng nhiệt hạch tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ, mà là xây dựng các lò phản ứng có thể sản xuất điện với hiệu quả kinh tế.
Hiện có hai hướng tiếp cận chính. Một là tạo nhiều nhiệt hơn để sản xuất hơi nước quay tua-bin phát điện như các nhà máy điện truyền thống. Hướng còn lại là thu điện trực tiếp từ các hạt mang điện sinh ra trong phản ứng nhiệt hạch, giúp giảm tổn thất chuyển đổi năng lượng.
Realta cho biết sẽ áp dụng công nghệ này để cấp điện trở lại cho plasma trong lò phản ứng – công đoạn tiêu tốn phần lớn năng lượng của hệ thống.
Theo Furlong, công nghệ chuyển đổi điện trực tiếp đạt hiệu suất khoảng 90%, cao hơn nhiều so với hiệu suất khoảng 33% của tua-bin hơi nước trong các nhà máy điện hạt nhân phân hạch hiện nay.
Khoảng 20% năng lượng sinh ra từ phản ứng nhiệt hạch sử dụng nhiên liệu deuteri-triti tồn tại dưới dạng các hạt nhân heli mang điện, còn gọi là hạt alpha. Realta đã lắp một bộ chuyển đổi điện nguyên mẫu ở cuối thiết bị WHAM để thu hồi năng lượng từ các hạt này.
Hệ thống tạo ra dòng điện vài ampe ở điện áp 100 volt, đủ để thắp sáng một số bóng đèn.
“Về cơ bản, bạn có thể tuần hoàn lượng điện này trở lại hệ thống,” Furlong nói. Ông ước tính cơ chế này có thể giúp tăng sản lượng điện của một nhà máy nhiệt hạch thương mại thêm khoảng 20-30%.
Theo Realta, khả năng thu hồi điện trực tiếp sẽ giúp các lò phản ứng dễ đạt trạng thái tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ, qua đó rút ngắn thời gian tiến tới vận hành thương mại.
Dù có thể là doanh nghiệp đầu tiên công khai trình diễn công nghệ này, Realta không phải công ty duy nhất theo đuổi hướng tiếp cận trên. Helion – startup nhiệt hạch được Sam Altman hậu thuẫn – cũng xem chuyển đổi điện trực tiếp là công nghệ cốt lõi trong thiết kế lò phản ứng, nhưng chưa công bố kết quả thử nghiệm.
Realta Fusion đã huy động 36 triệu USD trong vòng gọi vốn Series A do Future Ventures dẫn dắt năm 2025 và hiện chuẩn bị cho vòng gọi vốn mới.
Thiết bị nhiệt hạch trình diễn WHAM của Realta Fusion được phát triển nhằm chứng minh công nghệ gương từ (magnetic mirror) trong sản xuất điện nhiệt hạch. Ảnh: Realta Fusion
