ĐỨC XÂY DỰNG NHÀ MÁY ĐIỆN TỔNG HỢP HẠT NHÂN  (KERNFUSIONSKRAFTWERK) ĐẦU TIÊN Ở JESSEN ?

Theo Frankfurter Allgemeine Zeitung :  Nhà máy điện nhiệt hạch Laser đầu tiên ở Đức sẽ được xây dựng trên địa điểm của nhà máy điện hạt nhân Biblis đã ngừng hoạt động - vào năm 2035. Đây là mục tiêu của liên minh kỹ nghệ được chính quyền bang Hesse hỗ trợ, nơi đã đàm phán một thỏa thuận sơ bộ (“Biên bản ghi nhớ”) vào ngày hôm qua 12-3. Tập đoàn này, bao gồm Siemens Energy, Trumpf và Schott cũng như nhà cung cấp năng lượng RWE, muốn sử dụng kỹ thuật của Focused Energy, một công ty được thành lập cách đây ba năm tại Đại học Kỹ thuật Darmstadt. Bước đầu tiên, một cơ sở tổng hợp hạt nhân sẽ được xây dựng tại địa điểm nhà máy điện ở Biblis, nơi nhà nước dự định hỗ trợ 20 triệu euro từ ngân sách hiện tại. Tuyên bố về ý định không đưa ra bất kỳ cam kết nào khác, nhưng Thủ tướng Hesse Boris Rhein đã nói về "cam kết chính trị đối với nguồn năng lượng nhiệt hạch".

Theo quan điểm của thành viên hội đồng quản trị RWE Steffen Kanitz, việc sử dụng địa điểm Biblis sẽ mang lại những lợi thế đáng kể vì cơ sở hạ tầng điện cũng như kết nối đường sắt và đường bộ đã được xây dựng xong. Kanitz cho biết: “Biblis là một địa điểm năng lượng quan trọng và chúng tôi muốn duy trì điều đó”. Tuy nhiên, khi được hỏi, ông từ chối đưa ra số tiền đầu tư cụ thể hoặc thời gian biểu cụ thể.

Sự cạnh tranh giữa các tiểu bang liên bang

Sáng kiến ​​của Hesse đã gây ra cuộc cạnh tranh giữa các tiểu bang liên bang về địa điểm xây dựng nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên. Chỉ một ngày trước đó, chính quyền bang Bayern đã công bố kế hoạch hỗ trợ nghiên cứu hạt nhân với số tiền 100 triệu Euro. Trong số những công ty được hưởng lợi từ dự án này có công ty khởi nghiệp Proxima Fusion có trụ sở tại Munich, nơi có kế hoạch xây dựng một nhà máy trình diễn vào năm 2031. Tuy nhiên, một số chuyên gia khi được phỏng vấn cho rằng thời gian biểu này là quá tham vọng.

Cuộc đua giữa các tiểu bang liên bang cũng là cuộc cạnh tranh giữa các hệ thống. Phương pháp kỹ thuật mà hai công ty xử dụng để đưa năng lượng mặt trời về Trái Đất về cơ bản là khác nhau. Điểm chung duy nhất của chúng là để tổng hợp hạt nhân nguyên tử, trước tiên phải tạo ra một dòng Plasma rất nóng. Proxima xử dụng cái gọi là Stellererator, một cơ phậnị rất lớn trong đó Plasma được bao bọc vĩnh viễn trong từ trường. Ngược lại, năng lượng tập trung dựa vào phản ứng tổng hợp Laser, trong đó một lượng nhỏ nhiên liệu được cung cấp liên tục sẽ bị bắn phá bằng các xung Laser.

Phản ứng tổng hợp bằng tia Laser là dạng phản ứng tổng hợp hạt nhân duy nhất giải phóng nhiều năng lượng hơn trong các thí nghiệm khoa học so với năng lượng mà tia Laser cung cấp trước đây. Một thí nghiệm tương tự tại Cơ sở đánh lửa quốc gia ở Livermore, California đã gây chấn động toàn thế giới vào tháng 12 năm 2022. Trong khi đó, quá trình này đã được lặp lại nhiều lần và hệ số giữa năng lượng sử dụng và năng lượng tạo ra hiện là 2,4. Tuy nhiên, tỷ lệ này phải được cải thiện đáng kể để có thể xử dụng thương mại với phản ứng tổng hợp Laser, vì các nhà khoa học chỉ tính đến năng lượng chứa trong tia Laser chứ không phải công suất cần thiết của nó. Ngoài ra, nhiều nhất thì chỉ một nửa lượng nhiệt tạo ra từ phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể được xử dụng biến thành điện. Tuy nhiên, nhiệt thải từ nhà máy điện nhiệt hạch có thể được sử dụng để vận hành mạng lưới sưởi ấm khu vực giống như nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch.

Giá điện năm xu cho một Kilowatt giờ?

Trong một cuộc phỏng vấn với F.A.Z. Những người sáng lập Thomas Forner và Markus Roth – người sau vẫn giữ chức giáo sư tại Darmstadt – tin rằng một nhà máy điện nhiệt hạch có thể được xây dựng trong thập kỷ tới, tạo ra lượng điện năng lớn hơn đáng kể so với nhu cầu vận hành tia Laser. Chi phí sản xuất khi đó sẽ là năm xu cho mỗi Kilowatt giờ điện. Tuy nhiên, vẫn còn một chặng đường dài phía trước.

Trong khi các nguyên lý vật lý của phản ứng tổng hợp Laser phần lớn đã được làm rõ, vẫn còn nhiều nhiệm vụ đang chờ đợi các kỹ sư của các công ty liên quan. Ví dụ, nhiên liệu được đóng gói trong các quả cầu có đường kính 2 Milimét phải được định vị dưới tia Laser với độ chính xác 1% Milimét - mười lần mỗi giây.

Focused Energy có ý định phát triển thêm và cấp phép về kỹ thuật  cần thiết cho các đối tác , nhưng sẽ không tự xây dựng bất kỳ nhà máy hoặc nhà máy điện nào. Một phần của mô hình kinh doanh này là sản xuất những viên nhiên liệu có giá trị từ 20 đến 40 xu mỗi viên. Tuy nhiên, một nhà máy điện nhiệt hạch có công suất một Gigawatt điện cần hơn 850.000 nguyên tố này mỗi ngày.

Forner và Roth ban đầu thành lập Focused Energy tại tiểu bang Delaware của Hoa Kỳ; công ty GmbH có trụ sở tại Darmstadt này là công ty con của công ty Mỹ này. Forner cho biết ban đầu có rất nhiều hy vọng vào chương trình nghiên cứu tổng hợp hạt nhân trị giá 50 tỷ Euro do cựu Tổng thống Joe Biden công bố. Focused Energy là công ty Đức duy nhất lọt vào chương trình này. Nhưng hiện nay không chỉ có nguồn tài trợ ở Đức tốt hơn. “Tốc độ ở đây cũng cao hơn,” Forner nói. Đức là quốc gia tốt nhất trên thế giới trong việc phát triển kỹ thuật tổng hợp laser. Hiện nay, phần lớn các nhà đầu tư vẫn đến từ Hoa Kỳ, nơi Focused Energy cũng điều hành một phòng thí nghiệm Laser. Tuy nhiên, người ta có thể hình dung việc chuyển trụ sở chính sang Đức.

Bốn trong số 40 công ty khởi nghiệp trên toàn thế giới đến từ Đức

Ngoài Focused Energy, một công ty khởi nghiệp thứ hai của Đức, Marvel Fusion từ Munich, cũng chuyên về thương mại hóa phản ứng tổng hợp Laser. Tuy nhiên, Marvel lại sử dụng một loại nhiên liệu khác, đó là bo và Hydro thông thường. Thông thường, người ta xử dụng hai đồng vị Hydro: Deuterium và Tritium. Sự kết hợp của hai chất này tạo ra bức xạ Neutron, phải được che chắn khỏi môi trường bằng những bức tường bê tông dày. Do đó, các thành phần của buồng đốt vẫn có tính phóng xạ sau khi bị phá hủy, nhưng có chu kỳ bán rã ngắn. Từ đó, không có chất thải phóng xạ nào khác được tạo ra. Tuy nhiên, đối với một nhà máy điện, Marvel cần công nghệ laser mới mà vẫn chưa có trên thị trường.

Cũng tọa lạc tại khu vực Munich là công ty Đức thứ tư trong số khoảng 40 công ty tổng hợp hạt nhân được thành lập trên toàn thế giới trong những năm gần đây: Gauss Fusion. Nó dựa vào sự giới hạn từ tính của plasma trong một lò phản ứng sao và do đó về mặt kỹ thuật không khác biệt cơ bản so với Proxima. Tuy nhiên, không giống như các đối thủ cạnh tranh, công ty này không được thành lập dựa trên cơ sở nghiên cứu mà dựa trên sáng kiến ​​của doanh nhân người Đức gốc Mỹ Frank Laukin. Các đối tác từ năm quốc gia Âu châu đã tham gia và việc tìm kiếm địa điểm phù hợp hiện đang được tiến hành.

Những lời chỉ trích về sự phát triển hơn nữa của phản ứng tổng hợp hạt nhân thường xuất phát từ thực tế là sẽ mất quá nhiều thời gian trước khi các nhà máy điện đầu tiên có thể đảm nhiệm được phần lớn sản lượng điện. Gần đây nhất, Liên đoàn Môi trường và Bảo tồn Thiên nhiên Hesse đã đưa ra tuyên bố tương tự và kêu gọi ngay lập tức dừng tài trợ. Điều này không làm Thủ tướng Hesse bận tâm. “Điều quan trọng là phải bắt đầu ngay bây giờ. Nếu bạn không thực hiện bước đầu tiên, bạn sẽ không bao giờ đạt được mục tiêu của mình.”

Vũ Thái An, người lính VNCH, ngày 14 März 2025