Lò phản ứng sản xuất điện ở độ sâu 1,6km

Lò phản ứng nước áp lực của Deep Fission nằm sâu trong lòng đất, không đòi hỏi bộ điều áp, hệ thống làm áp và nhà lò, giúp tiết kiệm chi phí và đảm bảo an toàn.

Công ty khởi nghiệp Deep Fission tìm ra hướng mới để giải quyết vấn đề kinh tế và an toàn của điện hạt nhân. Ý tưởng của họ là xây dựng một lò phản ứng rộng chưa đến 76 cm và đặt trong giếng khoan sâu 1,6km, New Atlas hôm 27/8 đưa tin.

Lò phản ứng của Deep Fission sẽ sử dụng một số bộ phận giống lò thông thường. (Ảnh: Deep Fission).

Với tiềm năng cung cấp năng lượng vô hạn, điện hạt nhân từ lâu đã trở thành miền đất hứa đối với nhân loại. Tuy nhiên, vấn đề kinh tế và an toàn, cùng với phản đối từ cộng đồng, cản trở sự phát triển của nguồn năng lượng này. Chi phí xây dựng nhà máy điện hạt nhân rất cao hầu như không liên quan tới bản thân công nghệ sản xuất điện hạt nhân. Nhiên liệu hạt nhân, ngay cả khi bao gồm tất cả chi phí xử lý, chỉ có giá 1.663 USD/kg. Do nhiên liệu hạt nhân có mật độ năng lượng cực cao và chi phí nhiên liệu liên tục giảm, công nghệ này đang trở nên ngày càng hiệu quả.

Chi phí thực đến từ kỹ thuật dân dụng cần thiết để duy trì lò phản ứng và bảo vệ môi trường trong trường hợp xảy ra tai nạn. Buồng áp suất lò phản ứng có thể cần thép dày 2,4 m và cấu trúc nhà lò xây từ bê tông cốt thép có thể dài tới 2m. Ngoài ra, chi phí còn bao gồm nền móng, thiết bị hỗ trợ, bộ điều áp, hệ thống làm mát...

Dù đang ở giai đoạn ý tưởng, kế hoạch của Deep Fission là xây dựng một lò phản ứng nhỏ dựa trên lò phản ứng nước áp lực thông thường (PWR) có thể đặt vào hố khoan. Giống như PWR, lò phản ứng của Deep Fission sẽ hoạt động ở áp suất 160 atmosphere và nhiệt độ 315 độ C. Thiết kế sẽ đơn giản hóa hơn nhiều và không đòi hỏi kỹ thuật dân dụng tốn kém nhờ hạ thấp lò phản ứng dọc theo giếng khoan tới độ sâu 1,6 km. Hai đường ống sẽ gắn vào lò, một để dẫn nước và một để vận chuyển hơi từ bộ phận sản xuất hơi nước.

Lò phản ứng mới sẽ sử dụng cùng loại nhiên liệu và nhiều bộ phận giống lò PWR, nhưng hầu như không có bộ phận chuyển động ngoại trừ thanh điều khiển vận hành từ xa. Do cột nước cao 1,6 km, nó sẽ điều áp lò phản ứng thông qua trọng lượng cực lớn, do đó không cần bộ điều áp và hệ thống làm mát sẽ hoàn toàn bị động. Ngoài ra, do bao bọc bởi lớp đá cứng sâu bên dưới mực nước ngầm, thiết kế trên cũng không cần hệ thống nhà lò.

Theo công ty, nếu lò phản ứng cần kiểm tra hoặc bảo dưỡng, các kỹ sư có thể kéo nó lên mặt đất bằng dây cáp trong khoảng 1 - 2 giờ. Thiết kế của lò phản ứng cũng tự giới hạn. Nếu bị quá nhiệt, phản ứng hạt nhân sẽ tự động hãm lại. Dù ý tưởng vẫn còn cả chặng đường dài trước khi trở thành hiện thực, Deep Fission bắt đầu quá trình chuẩn bị xin giấy phép từ Bộ Năng lượng để phát triển hệ thống và tìm vị trí địa lý thích hợp nhất cho nhà máy thí điểm.

• Bí ẩn về lò phản ứng hạt nhân "thời tiền sử"
• Bí ẩn đằng sau lò phản ứng hồ quang trong bộ giáp Iron Man
• NASA: Lò phản ứng hạt nhân cho sao Hỏa được thử nghiệm thành công