Commonwealth Fusion Systems (CFS), công ty nhiệt hạch của Mỹ được tỷ phú Bill Gates hậu thuẫn, vừa nhận khoản đầu tư từ Hyundai Motor Group nhằm hỗ trợ kế hoạch xây dựng các nhà máy điện nhiệt hạch thương mại.
Khoản đầu tư được hoàn tất trong khuôn khổ đợt huy động vốn trị giá 1 tỷ USD gần đây của CFS. Hai bên cũng sẽ tìm kiếm các cơ hội hợp tác kỹ thuật để phát triển những nhà máy điện nhiệt hạch thương mại mang tên ARC.
“Năng lượng nhiệt hạch có tiềm năng đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu ngày càng tăng, đồng thời hỗ trợ một tương lai bền vững hơn”, ông Hokeun Chung, Phó chủ tịch điều hành Hyundai Motor Group, cho biết.
Công nghệ cốt lõi của dự án dựa trên một thiết bị gọi là tokamak. Đây là loại lò phản ứng nhiệt hạch có cấu trúc giống một chiếc bánh donut, sử dụng các từ trường cực mạnh để giữ plasma siêu nóng bên trong.
Để biến phản ứng nhiệt hạch thành nguồn năng lượng khả thi về mặt thương mại, CFS dựa vào nam châm siêu dẫn nhiệt độ cao (HTS).
Những nam châm siêu dẫn thế hệ mới này có thể tạo ra từ trường mạnh hơn đáng kể nhưng vẫn giữ được kích thước tương đối nhỏ gọn. Cường độ từ trường lớn cho phép lò phản ứng duy trì plasma năng lượng cao ổn định bên trong một khoang có kích thước nhỏ hơn.
Thiết kế nam châm này lần đầu được phát triển cho SPARC, một tokamak thử nghiệm nhằm chứng minh khả năng tạo ra năng lượng ròng dương, hiện đang được lắp ráp tại cơ sở của CFS ở Devens, bang Massachusetts.
Nhà máy thương mại ARC sẽ trực tiếp mở rộng kiến trúc sử dụng nam châm siêu dẫn nhiệt độ cao này.
Tính khả thi về mặt vật lý của thiết kế phần cứng
Tính khả thi về mặt vật lý của phương án phần cứng trên đã nhận được sự xác nhận khoa học chính thức vào tháng 6/2026.
Sau một nghiên cứu được bình duyệt, CFS xác nhận những giả định cốt lõi về vật lý plasma làm nền tảng cho thiết kế ARC.
Theo các mô hình đã được kiểm chứng, nhà máy ARC có thể tạo ra khoảng 1,1 gigawatt (GW) công suất nhiệt hạch, từ đó sản xuất khoảng 400 megawatt (MW) điện ròng để đưa lên lưới điện.
“CFS đang tập trung hoàn tất việc lắp ráp máy trình diễn nhiệt hạch SPARC tại Devens, Massachusetts, đồng thời tiếp tục thúc đẩy việc phát triển nhà máy điện nhiệt hạch ARC quy mô lưới điện đầu tiên trên thế giới tại Fall Line Fusion Power Station ở hạt Chesterfield, bang Virginia”, công ty nhiệt hạch Mỹ cho biết.
Đây là một bước quan trọng bởi CFS không còn chỉ theo đuổi mục tiêu chứng minh phản ứng nhiệt hạch trong phòng thí nghiệm, mà đang hướng tới một nhà máy có thể thực sự cung cấp điện cho hệ thống điện thương mại.
Chuẩn bị đưa điện nhiệt hạch lên lưới
Để chuẩn bị cho giai đoạn vận hành và phát điện thương mại, CFS đã nộp hồ sơ xin đấu nối với PJM Interconnection, đơn vị vận hành thị trường điện bán buôn lớn nhất nước Mỹ.
Đây là lần đầu tiên một công ty phát triển công nghệ nhiệt hạch nộp hồ sơ chính thức để kết nối trực tiếp một nhà máy nhiệt hạch với hệ thống lưới điện cao áp trong khu vực.
Các thỏa thuận thương mại cho cơ sở tại Virginia cũng đã được chuẩn bị trước thời điểm dự kiến đưa nhà máy vào hoạt động vào đầu những năm 2030.
Công ty điện lực khu vực Dominion Energy đang hợp tác phát triển địa điểm, trong khi hai nhà đầu tư doanh nghiệp là Google và tập đoàn năng lượng Italy Eni đã ký các thỏa thuận mua điện dài hạn, cam kết mua hơn một nửa tổng sản lượng điện của nhà máy.
“Khi chuẩn bị đưa năng lượng nhiệt hạch lên lưới điện vào đầu những năm 2030, chúng tôi nhận thấy việc hợp tác với những tập đoàn công nghiệp và năng lượng hàng đầu như Hyundai là một thành phần quan trọng giúp chúng tôi mở rộng hoạt động kinh doanh nhà máy ARC”, ông Bob Mumgaard, CEO kiêm đồng sáng lập CFS, cho biết.
Ông Hokeun Chung kết luận: “CFS đã đạt được những tiến bộ kỹ thuật đáng kể hướng tới năng lượng nhiệt hạch thương mại. Chúng tôi mong muốn khám phá các cơ hội đóng góp chuyên môn về công nghiệp, kỹ thuật và hạ tầng khi ngành này tiếp tục phát triển.”
Theo CFS, IE
