CHLB ĐỨC – Với dự án SyrVBreTT, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ KIT và các đối tác đã phát triển chu trình nhiên liệu đầu tiên cho thiết bị tổng hợp hạt nhân.

Một bước đột phá trong phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể giải quyết nhiều vấn đề về cung cấp điện thông qua việc tạo ra nguồn năng lượng vô hạn. Tuy nhiên, việc triển khai kỹ thuật vẫn còn phức tạp và vẫn còn thiếu các khối xây dựng công nghệ quan trọng cho hoạt động thực tế của các nhà máy điện trong tương lai. Để thay đổi điều này, Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT – Karlsruhe Institute of Technology) đã phát triển chu trình nhiên liệu tích hợp đầu tiên cho các thiết bị tổng hợp hạt nhân (stellarator) (1) với các đối tác từ khoa học và công nghiệp.
(1) Thiết bị tổng hợp hạt nhân: Các nhà khoa học sử dụng thiết bị này để tạo ra năng lượng nhiệt hạch. Đây là một trong những thiết bị nhiệt hạch giới hạn từ tính. Tên “stellarator” ám chỉ các ngôi sao, vì nhiệt hạch chủ yếu xảy ra ở các ngôi sao như mặt trời.

Năng lượng nhiệt hạch: hy vọng của tương lai
Trong một thời gian dài, các nhà máy điện có lò phản ứng nhiệt hạch được xem là tương lai của năng lượng sạch. Tiến sĩ Thomas Giegerich từ Viện Vật lý Kỹ thuật (ITEP – Institute for Technical Physics) tại viện KIT chia sẻ: “Trong những năm gần đây, đã có những tiến bộ ngoạn mục trong việc tạo ra và xử lý plasma nhiệt hạch. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi về hoạt động thực tế chưa được giải quyết”. Ví dụ, điều này áp dụng cho chu trình nhiên liệu trong thiết bị stellarator, một loại lò phản ứng trong đó plasma bị giới hạn trong một từ trường xoắn có thể vận hành một cách liên tục. Tiến sĩ Thomas đã nói rằng: “Cho đến nay, vẫn chưa có thông tin nào về việc xử lý nhiên liệu trong nhà máy điện nhiệt hạch trong tương lai. Cũng không có cơ sở nào có thể xác thực chu trình nhiên liệu như vậy”. Cả hai dự án này hiện sẽ được thực hiện trong dự án SyrVBreTT (Synergy Network Fuel Cycle and Tritium Technologies) do viện KIT phối hợp thực hiện trong một tập đoàn trực tiếp với ngành công nghiệp.

Phát triển tích hợp chu trình nhiên liệu
Nhà máy điện nhiệt hạch cần hỗn hợp các đồng vị hydro là deuterium và tritium làm nhiên liệu, được chuyển đổi thành heli trong lò phản ứng. Để ngăn hàm lượng heli trong plasma nhiệt hạch tăng đột ngột, hỗn hợp phản ứng trong thiết bị stellarator phải được liên tục bơm ra, làm sạch và sau đó được bơm lại cùng với nhiên liệu mới. Toàn bộ các hệ thống cần thiết cho việc này được gọi là chu trình nhiên liệu bên trong. Vì tritium cần thiết cho phản ứng nhiệt hạch không xuất hiện tự nhiên do chu kỳ bán rã ngắn chỉ vài năm, nên về mặt kỹ thuật, nó cần được sản xuất. Tất cả các hệ thống cần thiết cho việc này được gọi là chu trình nhiên liệu bên ngoài. Tiến sĩ Thomas chia sẻ: “Trong dự án của mình, chúng tôi đang phát triển các thành phần kỹ thuật cần thiết cho cả hai chu trình, chẳng hạn như máy bơm, bệ lưu trữ và hệ thống phun viên nhiên liệu”.

Công nghệ được xác định trong điều kiện thực tế
Để tránh các vấn đề về giao diện với các thành phần riêng lẻ, các chu trình nhiên liệu bên trong và bên ngoài đang được phát triển cùng nhau và phối hợp với nhau. Ngoài ra, các mô phỏng có mục tiêu và các cuộc thử nghiệm là nhằm đảm bảo rằng các công nghệ được xác định trong các điều kiện thực tế. Tiến sĩ Thomas đã nói rằng: “Tại viện KIT, chúng tôi đang xây dựng một nhà máy thử nghiệm chu trình nhiên liệu cho mục đích này, trong đó tất cả các hệ thống có liên quan được thử nghiệm trong các điều kiện thực tế”. Đây là một bước quan trọng trong việc cho phép chuyển đổi từ thử nghiệm sang ứng dụng thực tế.

Giới thiệu về dự án SyrVBreTT
Dự án SyrVBreTT được điều phối bởi viện KIT. Các đối tác sau đây từ ngành khoa học và công nghiệp tham gia: Forschungszentrum Jülich, Gauss Fusion, Kyoto Fusioneering Europe và Đại học Stuttgart. Dự án SyrVBreTT ban đầu được thành lập trong ba năm và được Bộ Giáo dục và Nghiên cứu Liên bang (Federal Ministry of Education and Research) tài trợ 17 triệu euro. Trong đó có 4,8 triệu euro tài trợ trực tiếp cho viện KIT.

Để xem các tin bài khác về “Nhiệt hạch”, vui lòng nhấn vào đây.

 

Nguồn: Hannover Messe

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net