Licube muốn trở thành nhà cung cấp nhiên liệu cho ngành điện nhiệt hạch

Nếu điện nhiệt hạch (fusion) trở thành hiện thực — và có những dấu hiệu cho thấy điều đó sẽ xảy ra — thế giới sẽ cần rất nhiều lithium.

Đó là đặt cược của Licube, một startup đã nhận chuyển giao công nghệ từ Đại học Hirosaki (Nhật Bản) để tinh chế lithium-6 — dạng lithium mà các nhà máy nhiệt hạch cần để tự sản xuất nhiên liệu — từ lithium tự nhiên.

Vấn đề nằm ở nguồn nhiên liệu

Có rất nhiều yếu tố phải đồng thời thuận lợi để điện nhiệt hạch hòa vào lưới điện, và một trong số đó là nhiên liệu. Hầu hết các nhà máy được quy hoạch sẽ chạy bằng hỗn hợp hai loại nhiên liệu: deuterium và tritium. Deuterium dễ kiếm, nhưng tritium cực kỳ khan hiếm trong tự nhiên — và trong giới nhiệt hạch, ai cũng ngầm hiểu rằng không đủ tritium để cung cấp cho tất cả các nhà máy đang được lên kế hoạch.

Giải pháp được đề xuất là sản xuất tritium ngay tại chỗ, bên trong chính nhà máy điện. Phản ứng nhiệt hạch tỏa ra một dòng hạt chuyển động nhanh gọi là neutron. Các startup dự định bao quanh lò phản ứng bằng một lớp chăn lithium, để khi neutron va vào nguyên tử lithium, nguyên tử này tách thành helium và tritium. Tritium sau đó được thu gom, tinh chế và đưa trở lại lò phản ứng làm nhiên liệu.

Không phải mọi loại lithium đều như nhau

Lithium tồn tại ở hai dạng hơi khác nhau: lithium-6 và lithium-7, được đặt tên theo khối lượng. Lithium-6 bắt neutron và tạo ra tritium tốt hơn nhiều, nhưng chỉ chiếm khoảng 7,5% lithium tự nhiên, phần còn lại là lithium-7 nặng hơn. Việc tách hai loại này rất khó, và hiện nay năng lực tách còn rất hạn chế, nên thế giới cũng không có đủ lithium-6.

Licube nhìn thấy một thị trường lớn trong việc giải quyết bài toán đó.

"Nếu điện nhiệt hạch đi vào hoạt động, đây sẽ là thị trường 50 tỷ USD vào năm 2040," Yohei Kiguchi, đồng sáng lập kiêm CEO của Licube, nói với TechCrunch.

Licube là một trong 20 startup trình diễn trên sân khấu tại TechCrunch Disrupt ở San Francisco trong cuộc thi Startup Battlefield.

Tương lai xa, nhưng không quá xa

Trong khi nhiệt hạch có tiềm năng chiếm một phần đáng kể trong thị trường năng lượng trị giá hàng nghìn tỷ USD, các startup nhiệt hạch vẫn còn nhiều năm nữa mới xây được nhà máy điện đầu tiên.

"Nhiệt hạch là thị trường lớn nhất trong tương lai, nhưng chúng tôi cũng hiểu rằng tương lai đó có thể trễ vài năm," Kiguchi cho biết.

Cho đến khi nhiệt hạch trở thành thị trường chủ đạo, Licube dự định dùng chính công nghệ này để tinh chế lithium cho các ngành bán dẫn, dược phẩm, lò phản ứng phân hạch và tàu vũ trụ.

Công nghệ cốt lõi

Công nghệ nền tảng dựa trên electrolyzer — thiết bị dùng dòng điện để thúc đẩy các phản ứng hóa học. Trong trường hợp của Licube, lithium được hòa tan trong chất lỏng ở một bên của màng gốm. Khi dòng điện chạy từ bên này sang bên kia màng, lithium-6 di chuyển nhanh hơn. Licube sau đó có thể hút chất lỏng đó ra và tách lấy lithium-6.

Mục tiêu là làm giàu lithium lên ít nhất 99,995% lithium-6. Các công ty nhiệt hạch có thể đưa lithium giàu này vào hệ thống sản xuất nhiên liệu của họ.

Từ Monaco đến ITER

Kiguchi được truyền cảm hứng thành lập Licube sau chuyến thăm ITER, lò phản ứng nhiệt hạch thử nghiệm đang được xây dựng ở miền nam nước Pháp. Ông kể rằng mình sống cách đó vài giờ lái xe ở Monaco sau khi nghỉ hưu từ công ty trước — Enechange, một mạng lưới nền tảng chuyển đổi năng lượng tại Nhật Bản.

"Tôi nhận ra mình còn quá trẻ để nghỉ hưu. Tôi là dân năng lượng. Tôi muốn làm điều gì đó lớn lao hơn."