Đột phá năng lượng hạt nhân mới nhất có thể thay đổi ngành công nghiệp ô tô thế giới mãi mãi

Khôi Nguyên

25/12/2022

Vào những năm 1950, Ford Motor Company đã dự đoán rằng năng lượng phân hạch hạt nhân là con đường phía trước trong tương lai xa của ngành công nghiệp ô tô. Hơn 70 năm sau, nhân loại vừa đạt được một bước đột phá với một dạng năng lượng hạt nhân khác, phức tạp hơn nhiều với phản ứng tổng hợp hạt nhân, khai phá nguồn năng lượng được cho “gần như vô tận, an toàn và sạch”.

Các nhà khoa học Mỹ từ cơ sở National Ignition Facility (NIF) vừa ghi nhận bước đột phá mới về phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Một nhóm nhà khoa học Mỹ từ cơ sở National Ignition Facility (NIF), thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (California), đã giải phóng được 2,5 MJ năng lượng khi chỉ sử dụng 2,1 MJ đốt nóng nhiên liệu bằng tia laser.

Điều này có ý nghĩa gì đối với ngành công nghiệp ô tô? Nếu bạn nghĩ rằng xe điện chỉ đang đóng vai trò quan trọng thúc đẩy vấn đề chống biến đổi khí hậu bằng cách không tạo ra bất kỳ khí thải nào sau quá trình sản xuất, thì đó chỉ là câu chuyện của các nhà máy chế tạo chúng. Bản thân Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ EPA cho biết xe điện có lượng khí thải carbon nhỏ hơn so với xe ICE tương đương. Nhưng liệu nó có thực sự đủ nhỏ để tạo nên sự khác biệt?

Rất nhiều cơ sở sản xuất ô tô vẫn sử dụng năng lượng có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch như than đá và khí đốt tự nhiên, cho dù họ có chế tạo xe điện hay không. Thậm chí còn có một nhà máy sản xuất lốp xe ở Kūrīehir, Thổ Nhĩ Kỳ, công ty mẹ của nó là Petlas Tyres sở hữu một nhà máy nhiệt điện than lân cận. Nhà máy điện này nhằm mục đích trang trải một số chi phí vận hành của nhà máy.

Mặc dù đây là một trường hợp hiếm và cực đoan về sự phụ thuộc của ngành vào năng lượng hoá thạch, nhưng nó đóng vai trò là một tiêu điểm thú vị cho vấn đề hiện tại. Thế giới vẫn phụ thuộc rất nhiều vào nhiên liệu hóa thạch và quá trình phân hạch hạt nhân quá tốn kém đồng thời cũng gây phân cực về mặt chính trị để tự bù đắp.

Nhưng khi phản ứng phân hạch gợi đến những hình ảnh về sự tan chảy, phóng xạ và toàn bộ thành phố bị tàn phá trong bụi phóng xạ, thì phản ứng tổng hợp hạt nhân lại hoàn toàn ngược lại. Một hình ảnh công khai về năng lượng rẻ, về cơ bản là vô hạn với tương đối ít nhược điểm tràn ngập văn hóa khoa học viễn tưởng. Cũng như tiềm năng cho thế hệ tiếp theo của động cơ tên lửa chạy bằng năng lượng hạt nhân.

Tất nhiên, khoa học hạt nhân không bao giờ đơn giản như vậy. Các lò phản ứng phân hạch hạt nhân thế hệ III và III+ hiện đại khác biệt đáng kể và an toàn hơn nhiều so với lò phản ứng RBMK, lò phản ứng đã gây chấn động lớn ở Ukraine vào tháng 4 năm 1986. Ngoài thảm họa Fukushima Daiichi do một trận động đất ngoài tầm kiểm soát của bất kỳ ai gây ra, các lò phản ứng phân hạch ở miền Bắc Châu Mỹ, Châu Âu, Châu Á và toàn thế giới đã có những thành tích an toàn đáng chú ý kể từ sau sự kiện ở Chernobyl.

Sau những tai nạn, giới quan sát cho rằng đã đến lúc các chính trị gia toàn cầu dập tắt nỗi sợ hãi xung quanh năng lượng hạt nhân và đưa ra kế hoạch triển khai công nghệ này một cách an toàn vì lợi ích của mọi lĩnh vực trong xã hội. Điều đó bao gồm lĩnh vực ô tô. Bất kể loại phương tiện nào được chế tạo, có thể là xăng, điện, chi phí năng lượng để chế tạo một phương tiện là vô cùng lớn và năng lượng hạt nhân phân hạch và nhiệt hạch có khả năng đáp ứng nhu cầu.

Ngành công nghiệp ô tô thế giới sẽ có sự thay đổi không nhỏ với đột phá mới của năng lượng hạt nhân.

Một nghiên cứu được công bố bởi Hội nghị về Hệ thống Sản xuất năm 2012 đã trình bày chi tiết mức tiêu thụ năng lượng chỉ để cung cấp năng lượng cho tất cả các robot hàn trong một nhà máy ô tô hiện đại tiêu thụ tới khoảng 288 MJ (megajoules) mỗi ô tô (80 kWh/ô tô). Một nghiên cứu khác của ấn phẩm khoa học Thụy Sĩ MDPI đã xác định phải mất tới 55.000 MJ để sản xuất một chiếc ô tô. Điều đó tương đương với khoảng 475 gallon (1.800 lít) xăng.

Với kết quả mới nhất của National Ignition Facility (NIF) chưa thể đánh giá xem điều này có thể được mở rộng sớm như thế nào để hỗ trợ các cơ sở hạ tầng năng lượng rộng lớn, bao gồm cả ngành công nghiệp ô tô.

Hiện tại, Viện Năng lượng Quốc gia Mỹ ước tính có 92 lò phản ứng hạt nhân riêng biệt đang hoạt động trên 28 bang của nước này. Chỉ riêng các bang Illinois và Pennsylvania đã chiếm hơn 21% trong số đó, với 20 lò phản ứng.

Nếu việc khai thác triệt để năng lượng nhiệt hạch được triển khai thì việc sạc EV miễn phí sẽ chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Chúng ta không thể không nghĩ tới việc năng lượng nhiệt hạch sẽ làm nên điều kỳ diệu trong việc giải quyết tình trạng thiếu chip một lần và mãi mãi. Tất nhiên, chúng ta vẫn còn ít nhất một thời gian ngắn nữa để tất cả những điều này diễn ra. Nhưng bây giờ khi đã đạt được những bước tiến mới của năng lượng hạt nhân, chúng ta có thể bắt đầu bớt bi quan đi nhiều.