Startup Inertia tiến gần hơn đến mục tiêu thương mại hóa lò phản ứng hợp nhất hạt nhân laser

Startup Inertia Enterprises thông báo hôm thứ Ba rằng họ đã ký kết ba thỏa thuận với Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) để hỗ trợ đưa lò phản ứng hợp nhất hạt nhân sử dụng laser tiên phong tại phòng thí nghiệm này ra thị trường.

Các thỏa thuận này có thể mang lại lợi thế lớn cho Inertia so với các đối thủ startup khác. Cơ sở Đánh lửa Quốc gia (NIF) tại LLNL cho đến nay là thí nghiệm duy nhất chứng minh rằng phản ứng hợp nhất được kiểm soát có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn mức cần thiết để kích hoạt nó. Inertia đã gây tiếng vang lớn vào tháng 2 với vòng gọi vốn Series A trị giá 450 triệu USD, trở thành một trong những startup có nguồn vốn tốt nhất trong ngành.

Inertia và LLNL đang hợp tác trên một loại phản ứng hợp nhất gọi là giam cầm quán tính (inertial confinement). Phương pháp này tạo ra điều kiện phản ứng hợp nhất bằng cách nén viên nhiên liệu sử dụng một lực bên ngoài, khác với các phương pháp khác sử dụng từ trường mạnh để giam cầm plasma cho đến khi các nguyên tử hợp nhất.

Tại NIF, 192 chùm laser được bắn vào một buồng chân không lớn để chúng hội tụ tại một hình trụ vàng nhỏ gọi là hohlraum, bên trong chứa viên nhiên liệu được phủ kim cương. Khi các tia laser đánh vào hohlraum, nó bị bốc hơi và phát ra tia X-rays bắn vào viên nhiên liệu kích cỡ hạt đạn bên trong. Lớp phủ kim cương biến thành plasma, nở ra và nén nhiên liệu deuterium-tritium.

Nếu điều đó nghe có vẻ chưa đủ phức tạp, hãy lưu ý rằng tất cả quá trình này cần phải diễn ra nhiều lần mỗi giây nếu công nghệ này từng muốn sản xuất điện năng cho lưới điện.

Thiết kế lò phản ứng dẫn động bằng laser này lần đầu tiên được lý thuyết hóa vào những năm 1960 như một cách an toàn hơn để nghiên cứu vũ khí nhiệt hạch, mặc dù các nhà khoa học cũng nhận ra tiềm năng của nó trong việc sản xuất điện. Việc xây dựng NIF bắt đầu vào năm 1997 và mất 25 năm để đạt được điểm hòa vốn, nơi phản ứng hợp nhất giải phóng nhiều năng lượng hơn mức cần thiết để khởi động nó.

Một số startup, bao gồm Inertia, Xcimer, Focused Energy và First Light, đang cố gắng biến khái niệm này thành các nhà máy điện quy mô thương mại. Vì laser của NIF dựa trên công nghệ cũ, hy vọng là các laser mới sẽ hiệu quả hơn, giảm năng lượng cần thiết để kích hoạt mỗi phản ứng hợp nhất, từ đó giúp mỗi phản ứng giải phóng đủ năng lượng để biến nhà máy điện quy mô thương mại trở nên có lãi.

Các thỏa thuận giữa Inertia và LLNL bao gồm hai dự án đối tác chiến lược và một thỏa thuận phát triển và nghiên cứu hợp tác. Các tổ chức cho biết họ sẽ làm việc cùng nhau để phát triển các laser tiên tiến hơn và cải thiện các mục tiêu nhiên liệu với mục tiêu hướng tới hiệu suất và sản xuất tốt hơn. Inertia cũng đang cấp phép gần 200 bằng sáng chế từ phòng thí nghiệm.

Có lẽ việc Inertia và LLNL tiếp tục hợp tác là điều tất yếu. Annie Kritcher, đồng sáng lập và nhà khoa học trưởng của Inertia, đã giúp thiết kế thí nghiệm thành công tại NIF đạt được điểm hòa vốn khoa học. Đạo luật CHIPS and Science năm 2022 đã mở đường cho bà thành lập công ty trong khi vẫn giữ vị trí của mình tại LLNL.