Mặt Trời thu nhỏ cung cấp năng lượng vô tận cho con người

Các nhà khoa học Mỹ đang phát triển một nhà máy điện nhiệt hạch, giống phản ứng diễn ra trên Mặt Trời, có khả năng cung cấp nguồn năng lượng vô tận.

Theo Nature World News, các nhà vật lý thuộc Phòng thí nghiệm năng lượng plasma Princeton, Mỹ (PPPL) tạo ra được một "Mặt Trời thu nhỏ" ở dạng thử nghiệm. Nó có khả năng cung cấp năng lượng sạch, an toàn và gần như vô tận cho loài người, chấm dứt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Thiết bị thử nghiệm có dạng một tokamak hình cầu liền khối. Tokamak là thiết bị dùng để tạo ra các phản ứng kết hợp điều khiển được trong môi trường plasma. Hiện nay, trên thế giới mới chỉ có hai thiết bị như vậy được chế tạo, gồm thiết bị National Spherical Torus Experiment-Upgrade (NSTX-U) ở PPPL và Mega Ampere Spherical Tokamak (MAST) ở Trung tâm nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch Culham, Anh, theo Eurek Alert.

Các nhà máy điện hạt nhân hiện nay sử dụng phản ứng phân hạch, tạo ra năng lượng nhờ quá trình phân rã hạt nhân. Tuy có hiệu suất cao, phản ứng này có chi phí đắt và nguy hiểm do tạo ra sản phẩm phụ là các chất thải phóng xạ.

Mặt Trời thu nhỏ cung cấp năng lượng vô tận cho con người
Toàn cảnh nơi đặt thiết bị thử nghiệm phản ứng nhiệt hạch. (Ảnh: Princeton Plasma Physics Laboratory).

Ngược lại, phản ứng nhiệt hạch tạo ra năng lượng nhờ kết hợp hạt nhân nên an toàn hơn và không tạo ra rác thải phóng xạ. Tuy nhiên, phản ứng này đòi hỏi nhiệt độ nóng hơn Mặt Trời. Đây là lý do các Tokamak hình cầu được sử dụng. Tokamak có thể tạo ra plasma, trạng thái thứ 4 của vật chất ở áp suất và nhiệt độ rất cao, giúp kích hoạt phản ứng nhiệt hạch với từ trường tương đối thấp và không tốn kém.

Hoạt động của thiết bị gồm ba bước. Đầu tiên, plasma sẽ được tạo ra bằng cách sử dụng khí hydro siêu nóng (khoảng 150 triệu độ C) trong phòng thí nghiệm.

Tiếp đó, áp suất được tăng lên để nén plasma và đẩy các hạt nhân va chạm với nhau tạo ra phản ứng nhiệt hạch. Từ trường mạnh sinh ra từ các cuộn dây siêu dẫn quấn xung quanh được sử dụng trong quá trình này. Các nhà khoa học hy vọng nhiệt do phản ứng tỏa ra đủ để tự duy trì và chuyển một phần thành điện năng.

Trong khi tokamak truyền thống có hình xuyến giống bánh vòng khá cồng kềnh, tokamak hình cầu nhỏ gọn hơn và trông giống như lõi táo. Các lò phản ứng nhiệt hạch tokamak có thể tạo ra nền tảng cho lĩnh vực năng lượng nhiệt hạch.

"Chúng tôi đang mở ra những lựa chọn mới cho các nhà máy điện tương lai", Jonathan Menard, tác giả chính của nghiên cứu, giám đốc chương trình nâng cấp NSTX-U tại PPPL, cho biết.

Tuy nhiên, vẫn còn khá nhiều thách thức đặt ra, như sự hỗn loạn gia tăng khi plasma được đưa vào từ trường, sự gián đoạn phản ứng xảy ra khi mật độ plasma trong lò quá cao hoặc lẫn tạp chất do quá trình tương tác với thành lò. Các nhà nghiên cứu tại PPPL, Culham và khắp nơi trên thế giới cần phải tìm cách giải quyết những thách thức này cho các thế hệ lò phản ứng trong tương lai.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Bitcoin là gì?

Bitcoin là gì?

Dự án “tiền tệ ảo thử nghiệm” này đang trở thành một trong những chủ đề nóng nhất của giới công nghệ cũng như giới kinh tế.

Đăng ngày: 28/02/2018
Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Chất thải hạt nhân vẫn luôn là mối lo ngại chính yếu về môi trường, nhưng sớm thôi, nó có thể trở thành một nguồn năng lượng sạch.

Đăng ngày: 01/12/2016
Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Thuyền năng lượng mặt trời Ngọc Lưu được lắp 80 tấm pin năng lượng mặt trời, có thể chở 50 - 60 khách, bắt đầu hoạt động ở sông Đại Đồng, Bình Nhưỡng, Triều Tiên.

Đăng ngày: 28/11/2016
Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Washington đang đầu tư mạnh cho các phương tiện chiến đấu không người lái dưới nước nhằm thống trị đáy đại dương qua đó nắm lợi thế trước đối phương.

Đăng ngày: 28/11/2016
Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Xe hơi sẽ được trang bị thêm các công nghệ tiên tiến như hệ thống kiểm soát hành trình, hỗ trợ đi đúng làn đường, phanh tự động, lái tự động trong 10 năm tới.

Đăng ngày: 28/11/2016
Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Chiếc máy lọc không khí do một công ty Hà Lan thiết kế cho kết quả đáng thất vọng trước tình trạng ô nhiễm khói mù nghiêm trọng ở Bắc Kinh.

Đăng ngày: 27/11/2016
Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Những giây phút làm thủ tục tại sân bay sẽ dễ chịu hơn nếu bạn được trò chuyện với một chú robot thông minh có hình dạng đáng yêu.

Đăng ngày: 26/11/2016
Tiêu điểm
Khoa Học News