Trung Quốc đang chuẩn bị xây dựng nhà máy điện kết hợp nhiệt hạch - phân hạch đầu tiên trên thế giới, bước đột phá lớn trong ngành năng lượng hạt nhân. Nhà máy sẽ được xây dựng trên đảo khoa học Yaohu, nằm trong khu công nghệ cao Nanchang, tỉnh Giang Tây.
Cơ sở này, được gọi là lò phản ứng siêu dẫn nhiệt độ cao Xinghuo, đặt mục tiêu tạo ra 100 MW điện liên tục và kết nối với lưới điện vào cuối thập kỷ này, tức khoảng năm 2030. Tên của dự án, Xinghuo có nghĩa là “tia lửa”.
Dự án chính thức bước vào giai đoạn đầu tiên, một cuộc đấu thầu công khai về đánh giá tác động môi trường. Báo cáo đánh giá tác động môi trường sẽ phân tích các yếu tố như không khí, nước, tiếng ồn và sinh thái. Báo cáo cũng sẽ bao gồm đánh giá rủi ro, chiến lược kiểm soát ô nhiễm và kế hoạch giám sát dài hạn.
Lò phản ứng Xinghuo là dự án liên doanh giữa Tổng công ty xây dựng công nghiệp hạt nhân 23 và công ty Lianovation Superconductor, công ty con của Lianovation Optoelectronics, có trụ sở tại tỉnh Giang Tây. Giang Tây nổi tiếng với nguồn tài nguyên đồng dồi dào, vật liệu quan trọng trong công nghệ siêu dẫn.
Theo thỏa thuận hợp tác năm 2023, lò phản ứng Xinghuo hướng tới hệ số tăng năng lượng (giá trị Q) lớn hơn 30. Giá trị Q này đo tỉ lệ công suất nhiệt đầu ra so với năng lượng đầu vào cần thiết để làm nóng plasma trong phản ứng nhiệt hạch.
Trong khi đó, lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế (ITER) tại Pháp hướng đến giá trị Q trên 10. Cơ sở đánh lửa quốc gia Hoa Kỳ đạt giá trị Q là 1,5 vào năm 2022, nghĩa là năng lượng đầu ra lớn hơn 1,5 lần so với năng lượng đầu vào.
Phản ứng nhiệt hạch là quá trình tương tự như quá trình tạo ra năng lượng ở Mặt trời, trong đó các hạt nhân nguyên tử nhẹ, như hydro, hợp nhất để giải phóng năng lượng. Ngược lại, phản ứng phân hạch phân tách các hạt nhân nguyên tử nặng, như uranium, để tạo ra năng lượng, phương pháp đang được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân hiện nay.
Không giống như các dự án nhiệt hạch thuần túy như ITER, Xinghuo kết hợp cả phản ứng nhiệt hạch và phân hạch. Các neutron năng lượng cao từ phản ứng nhiệt hạch sẽ kích hoạt phản ứng phân hạch ở các vật liệu xung quanh, làm tăng sản lượng năng lượng, đồng thời có khả năng giảm chất thải hạt nhân.
Thời gian xây dựng Xinghuo vẫn chưa được tiết lộ. Tuy nhiên, đánh giá tác động môi trường của dự án này dự kiến hoàn thành cuối năm 2025. Năm 2023, Lianovation Superconductor cho hay, cơ sở kết hợp nhiệt hạch - phân hạch 100 MW có thể hoàn thành trong 5 đến 6 năm.
Nếu Trung Quốc hoàn thành nhà máy kết hợp nhiệt hạch - phân hạch đúng tiến độ, đây sẽ là bước đột phá lớn. Quốc gia này sẽ đi trước nhiều năm, thậm chí nhiều thập kỷ, so với các dự án nhiệt hạch - phân hạch và nhiệt hạch thuần túy khác trên thế giới.
