Xcimer Energy kích hoạt laser Phoenix: Hệ thống laser tư nhân lớn nhất thế giới hướng tới năng lượng hợp nhất

Vào thứ Tư vừa qua, startup Xcimer Energy đã chính thức kích hoạt hệ thống laser Phoenix của mình. Công ty tuyên bố đây là hệ thống laser thuộc sở hữu tư nhân lớn nhất thế giới hiện nay.

Cách tiếp cận của Xcimer đối với năng lượng hợp nhất (fusion) được mô phỏng theo Cơ sở Đánh lửa Quốc gia (NIF) của Mỹ. Vào tháng 12 năm 2022, NIF đã chứng minh rằng một phản ứng hợp nhất có kiểm soát có thể giải phóng nhiều năng lượng hơn mức năng lượng cần thiết để kích hoạt nó.

Tại NIF, 192 chùm tia laser đã được chiếu vào một mục tiêu nhiên liệu nhỏ hơn cả một cục tẩy bút chì. Năng lượng từ các tia laser này đánh vào mục tiêu vàng. Khi laser phá hủy mục tiêu vàng, năng lượng của chúng được chuyển đổi thành tia X-ray. Các tia X-ray này sau đó tập trung vào viên nhiên liệu bên trong, nén nó cho đến khi các nguyên tử trong nhiên liệu hợp nhất và giải phóng năng lượng.

Đổi mới để đạt lợi nhuận

Xcimer đang đặt cược rằng các hệ thống laser mạnh mẽ hơn nhưng ít phức tạp hơn sẽ giúp biến khái niệm năng lượng hợp nhất của NIF thành một mô hình kinh doanh có lợi nhuận.

Kế hoạch xây dựng nhà máy điện hợp nhất của Xcimer yêu cầu hai laser có khả năng bắn các xung kéo dài trong micro giây. Ánh sáng từ các xung này sẽ được đưa qua một hệ thống nén, nhằm chuyển giao năng lượng của laser đến mục tiêu nhiên liệu trong thời gian nano giây. Việc nén nhiên liệu càng nhanh thì khả năng tạo ra các phản ứng hợp nhất sử dụng được càng cao.

Chi tiết kỹ thuật của hệ thống Phoenix

Phoenix được xem là một bước tiến hướng tới nhà máy điện trong tương lai. Hệ thống này sử dụng công nghệ khuếch đại excimer, tương tự như những công nghệ được sử dụng trong sản xuất bán dẫn nhưng mạnh mẽ hơn đáng kể. Xcimer chia sẻ với TechCrunch rằng, ở công suất tối đa, laser krypton-fluoride này tạo ra hơn 1 kilôjun (kJ) năng lượng và lõi của nó dài 38 mét.

Mặc dù đây có thể là laser tư nhân mạnh mẽ nhất, nhưng nó vẫn chỉ là một phần nhỏ so với những gì công ty cần cho một nhà máy điện thương mại, nơi mức năng lượng yêu cầu có thể vượt quá 12 megajun (MJ).

Xcimer hy vọng sẽ hoàn thành nguyên mẫu vào năm 2028 trước khi làm việc trên một hệ thống lớn hơn mà họ kỳ vọng sẽ tạo ra ít nhất năng lượng tương đương với mức tiêu thụ. Vào giữa những năm 2030, công ty dự định xây dựng nhà máy điện quy mô thương mại đầu tiên của mình.