Realta Fusion, startup phát triển công nghệ nhiệt hạch tại bang Wisconsin (Mỹ), cho biết đã thu điện trực tiếp từ plasma nhiệt hạch và dùng nguồn điện này để thắp sáng bóng đèn. Theo công ty, đây là lần đầu một doanh nghiệp tư nhân công khai trình diễn công nghệ này.

TechCrunch ngày 30/6 (giờ địa phương) đưa tin Realta Fusion đã vận hành bóng đèn bằng điện tạo ra từ thiết bị trình diễn nhiệt hạch WHAM của công ty vào ngày 19/6. Màn trình diễn được xem là bước thử nghiệm cho hướng tiếp cận khác với mô hình phát điện nhiệt hạch truyền thống.

Thông thường, điện từ nhiệt hạch được hình dung theo cách gián tiếp: dùng nhiệt tạo ra từ phản ứng để đun nước, tạo hơi và quay tuabin phát điện. Trong khi đó, Realta Fusion theo đuổi phương án thu hồi điện trực tiếp từ plasma nhiệt hạch.

Kieran Furlong, đồng sáng lập kiêm CEO của Realta Fusion, nói công ty có thể “kéo điện trực tiếp từ plasma nhiệt hạch”, và màn trình diễn lần này cho thấy công nghệ đó có thể triển khai trong thực tế.

Theo Realta Fusion, lò phản ứng thương mại trong tương lai sẽ sử dụng deuterium và tritium làm nhiên liệu. Với phản ứng này, khoảng 20% tổng năng lượng được giải phóng dưới dạng hạt nhân heli mang điện, tức hạt alpha. Công ty đã gắn một bộ chuyển đổi điện do chính mình phát triển ở cuối lò phản ứng để biến trực tiếp năng lượng của các hạt alpha thành điện. Kết quả thu được là điện áp khoảng 100 V và dòng điện vài ampe, đủ để thắp sáng đồng thời nhiều bóng đèn.

Realta Fusion kỳ vọng công nghệ này sẽ giúp giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ nội bộ của nhà máy. Một nhà máy nhiệt hạch cần lượng điện lớn để duy trì và gia nhiệt plasma. Công ty ước tính hiệu suất chuyển đổi điện trực tiếp có thể đạt khoảng 90%, cao hơn nhiều so với mức khoảng 33% của tuabin hơi hiện được sử dụng tại các nhà máy điện hạt nhân.

CEO Kieran Furlong cho rằng ở quy mô thương mại, phần điện thu trực tiếp này có thể đáp ứng đáng kể nhu cầu năng lượng cho quá trình gia nhiệt plasma. Theo ông, lượng điện tạo ra “gần như có thể tuần hoàn”, qua đó có thể nâng tổng công suất của một nhà máy nhiệt hạch thương mại thêm 20-30%. Ông mô tả hiệu ứng này là “giống như một bánh đà của điện”.

Trong vài năm gần đây, ngành nhiệt hạch đã bước sang giai đoạn chuyển trọng tâm từ đột phá vật lý sang bài toán hiệu quả thương mại. Sau khi Cơ sở Đánh lửa Quốc gia Mỹ (NIF) vào năm 2022 tạo ra năng lượng nhiệt hạch nhiều hơn năng lượng đưa vào, sự quan tâm của thị trường cũng chuyển từ câu hỏi “có đạt được nhiệt hạch hay không” sang “có thể thương mại hóa hiệu quả đến đâu”. Trong bối cảnh đó, khả năng thu hồi điện và tái sử dụng cho vận hành lò phản ứng trở thành một yếu tố cạnh tranh then chốt.

Không chỉ Realta Fusion theo đuổi hướng đi này. Helion, startup nhiệt hạch được Sam Altman, CEO OpenAI, rót vốn, cũng xem chuyển đổi điện trực tiếp là công nghệ cốt lõi, dù chưa có màn trình diễn công khai tương tự.

Về nguồn vốn, Realta Fusion cho biết đã huy động 36 triệu USD trong vòng Series A vào năm ngoái, do Future Ventures dẫn dắt, và hiện vẫn tiếp tục gọi thêm vốn.

Giới công nghiệp đánh giá màn trình diễn lần này cho thấy một hướng tiếp cận mới có thể cải thiện hiệu quả kinh tế của phát điện nhiệt hạch. Đồng thời, tính khả thi thương mại của công nghệ thu điện trực tiếp được xem là một trong những yếu tố có thể tạo khác biệt trong cuộc đua nhiệt hạch thế hệ tiếp theo.