Công ty khởi nghiệp nT-Tao cùng Đại học Ben-Gurion vùng Negev vừa công bố bước đột phá trong việc kiểm soát truyền tải điện cho các lò phản ứng nhiệt hạch - một thách thức then chốt để biến năng lượng nhiệt hạch thành hiện thực.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học bình duyệt Actuators, giới thiệu một “bộ điều khiển phi tuyến” mới, cho phép duy trì dòng điện ổn định ngay cả khi plasma bên trong lò phản ứng biến đổi nhanh chóng. Năng lượng nhiệt hạch được tạo ra khi các hạt nhân nguyên tử kết hợp thành một hạt nhân nặng hơn, giải phóng lượng lớn năng lượng sạch và an toàn, tương tự quá trình tạo năng lượng của Mặt Trời.
Plasma nhiệt hạch vốn có hành vi khó dự đoán, khiến các hệ thống truyền thống gặp khó khăn trong việc duy trì nguồn năng lượng ổn định. Phương pháp mới cho phép hệ thống của nT-Tao tự động điều chỉnh theo thời gian thực, qua đó nâng cao hiệu suất và giảm số lượng thí nghiệm cần thiết.
Ông Natan Schecter, Giám đốc Bộ phận điện tử công suất của nT-Tao, cho biết kiểm soát công suất xung là nền tảng của các lò phản ứng nhiệt hạch cỡ nhỏ. Công trình này mang lại một phương thức để ổn định và tối ưu hóa việc truyền tải điện trong những điều kiện cực kỳ biến động của quá trình hình thành plasma.
nT-Tao hiện đang phát triển một lò phản ứng nhiệt hạch cỡ nhỏ có khả năng tạo ra từ 10-20 megawatt năng lượng sạch và ổn định. Phương pháp kiểm soát mới được xem là bước then chốt nhằm đưa công nghệ này đến độ tin cậy cần thiết cho các ứng dụng thực tế, từ trung tâm dữ liệu, nhà máy, tàu biển cho tới các cộng đồng ở vùng hẻo lánh.
Các lò phản ứng nhiệt hạch nhỏ gọn, được trang bị hệ thống kiểm soát công suất xung tiên tiến, có thể làm thay đổi căn bản việc cung cấp điện cho những khu vực xa xôi hoặc ngoài lưới điện quốc gia. Nhờ khả năng tự động ổn định dòng điện ngay cả khi tải plasma biến đổi nhanh, các hệ thống này có thể cung cấp nguồn điện tin cậy cho các cộng đồng biệt lập hoặc khu vực có hạ tầng điện yếu. Khả năng tự hiệu chỉnh cũng khiến chúng đặc biệt phù hợp cho các tình huống khẩn cấp hoặc làm nguồn điện dự phòng, bảo đảm cung cấp điện liên tục mà không cần nhiều sự can thiệp của con người.
Bên cạnh đó, công nghệ này còn hứa hẹn tác động lớn tới các lĩnh vực công nghiệp, thương mại và hàng hải. Các nhà máy có thể vận hành những quy trình tiêu thụ nhiều năng lượng bằng nguồn điện ổn định, không phát thải carbon; trong khi các trung tâm dữ liệu hưởng lợi từ nguồn điện linh hoạt, có khả năng thích ứng với nhu cầu tính toán biến động.
Tương tự, tàu biển và các phương tiện hàng hải khác có thể sử dụng lò phản ứng nhiệt hạch cỡ nhỏ như một nguồn năng lượng dài hạn, phát thải thấp, giúp giảm phụ thuộc vào nhiên liệu truyền thống mà vẫn duy trì hiệu quả vận hành trên biển./.
