Von Axel Bojanowski
Chefreporter Wissenschaft - Welt.de
Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân để tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ. Hiện đã có triển vọng về một nguồn năng lượng vô tận, thân thiện với môi trường và giá rẻ. Sẽ còn mất nhiều thời gian cho đến khi có các nhà máy điện loại này đi vào hoạt động. Nhưng một khi chúng đã hoạt động thì một thời kỳ vàng son đã điểm.
Chắc chắn chẳng có ai tin, nếu cách đây một trăm năm, có ai đó tiên đoán đến năm 2020 tuổi thọ của con người sẽ tăng gấp đôi. Hầu như không có ai nghĩ tới phát minh ra thuốc kháng sinh, công nghệ kỹ thuật số hoặc cuộc cách mạng trong nông nghiệp. Khi đó cuộc đời của con người thật ngắn ngủi, tỷ tệ tử vong ở trẻ em cao, nhiều bệnh tật hiểm nghèo, nhiều loại thiên tai, lao động vô cùng nặng nhọc, nguy hiểm. Quá trình công nghiệp hóa và sử dụng năng lượng hóa thạch đã tạo nên một bước ngoặt tạo đà để liên tục phát triển.
Nạn đói đã trở nên hiếm hoi. Cư dân của các quốc gia nghèo nhất hiện nay tiêu thụ lượng calo tính theo đầu người bằng với lượng calo của người dân ở các quốc gia giàu nhất trong những năm 1960. Chỉ trong vòng 30 năm, tỷ lệ người nghèo đã giảm từ hơn 1/3 xuống dưới 10% và hàng chục nghìn người vẫn đang thoát nghèo mỗi ngày.
Trong tháng 12 năm 2022 các nhà khoa học đã công bố một sự kiện khoa học có ý nghĩa vô cùng to lớn, có thể cải thiện một cách cơ bản cuộc sống của con người, nhưng điều đó lại không được nhiều người quan tâm. Giới truyền thông đưa tin một cách ngắn gọn, thoáng qua sau đó nổi lên sự chê bai, nghi ngờ thậm chí bác bỏ. Thực tế đây là kết quả nghiên cứu hứa hẹn tạo nên một cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai có thể mang lại sự thịnh vượng cho tất cả mọi người.
Ngày 5 tháng 12, tại phòng thí nghiệm của NIF ở California, bức xạ từ 192 tia laze chiếu vào một viên nang có kích thước bằng hạt đậu xanh chứa đầy hydro đông lạnh, làm nóng các nguyên tử lên hàng chục triệu độ và nén chúng lại để hợp nhất hạt nhân của chúng. Viên nang nhỏ bằng hạt đậu đã giải phóng năng lượng nhiều hơn 50% so với tia laser bắn ra.
„Một bước ngoặt“
Đây là một sự kỳ diệu bất ngờ: lần đầu tiên, phản ứng tổng hợp hạt nhân đã được tạo ra thành công với sự cân bằng năng lượng tích cực. Bộ trưởng Năng lượng Hoa Kỳ reo lên “Đây là một trong những thành tựu khoa học vĩ đại nhất của thế kỷ này.” Các nhà khoa học cũng vô cùng phấn khởi. Một nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) nói đây là “Một bước ngoặt”.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân về lý thuyết có thể cung cấp năng lượng vô tận, thân thiện với môi trường và không có rủi ro về an toàn, bảo tồn tài nguyên và có khả năng rẻ nếu vận hành đúng theo tiêu chuẩn. Nhưng nhiều thập kỷ qua công tác nghiên cứu vẫn còn ì ạch với câu nói phổ biến "Nhiệt hạch hạt nhân là năng lượng của tương lai và nó sẽ luôn là năng lượng của tương lai!"
Thực tế là công nghệ này có thể phát huy tác dụng mà bằng chứng là sức nóng của mặt trời, được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp hạt nhân. Các hạt nhân nguyên tử hợp nhất bên trong mặt trời vì khối lượng khổng lồ của Mặt trời hút các hạt cơ bản mạnh đến mức chúng liên kết với nhau. Trong quá trình đó năng lượng được giải phóng.
Nước, chỉ cần một lượng nhỏ, có thể đóng vai trò là nguyên liệu cho các nhà máy điện nhiệt hạch. Mọi vấn đề về lý thuyết đã được tính toán từ lâu, vấn đề bây giờ là công nghệ: Làm thế nào để tạo ra và duy trì được các điều kiện khắc nghiệt cần thiết?
Thành công ở California không phải là một bước đột phá về công nghệ, nó chứng minh phản ứng tổng hợp có thể cung cấp năng lượng như đã tính toán. Riêng sự vận hành phòng thí nghiệm ở California để tạo ra 192 chùm tia laze đã cần một lượng năng lượng tổng hợp hạt nhân gấp nhiều lần số năng lượng được tạo ra. Do đó không thể đơn giản biến thành công của thí nghiệm thành một nhà máy điện.
Có tạo nên sự bất ngờ?
Các nhà khoa học hy vọng sang nửa sau thế kỷ này sẽ có năng lượng từ phản ứng tổng hợp hạt nhân. Mười năm nữa, sau 30 năm xây dựng, dự án nghiên cứu quốc tế ITER, một phòng thí nghiệm khổng lồ ở Pháp, Đức cũng có tham gia, sẽ đi vào hoạt động. Với lồng từ tính khổng lồ, trong đó có thể tạo ra các điều kiện khắc nghiệt cần thiết, ITER nhằm đặt nền móng cho việc xây dựng các nhà máy điện nhiệt hạch. Ở Anh và Hoa Kỳ, từ lâu các thí nghiệm đã được tiến hành trong các phòng thí nghiệm nhiệt hạch.
Có thể có bất ngờ. Nhiều năm qua, đã xuất hiện các dự án của tư nhân, qua đó người ta hy vọng sẽ sớm có năng lượng tổng hợp hạt nhân được đưa vào sử dụng. Các nhà tài trợ giàu có ở Hoa Kỳ và Vương quốc Anh hỗ trợ các phòng thí nghiệm muốn thử vận may với các hệ thống nhỏ hơn.
Nếu có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn với phản ứng tổng hợp hạt nhân so với số năng lượng tiêu thụ, thì năng lượng sẽ luôn dư thừa vả có thể là một nguồn vô tận. Một điều tưởng như không tưởng có thể trở thành hiện thực: tất cả mọi người sẽ có đủ năng lượng như họ cần; từ đó chấm dứt tình trạng nghèo đói trên thế giới.
Các vùng lãnh thổ khô cằn, khắc nghiệt sẽ được biến thành cảnh quan xanh tươi. Nhờ nguồn năng lượng dồi dào Tây Phi có thể tạo ra một khối lượng lớn nước biển thành nước ngọt từ đó sa mạc Sahara sẽ nở hoa. Các vùng sa mạc khác sẽ biến thành đất nông nghiệp.
Sự thịnh vượng làm chậm sự gia tăng dân số
Các khu bảo tồn thiên nhiên có thể được mở rộng: động vật và thực vật sẽ phục hồi sau khi bị con người lấn át hàng nghìn năm? Dữ liệu cho thấy sự thịnh vượng không chỉ đảm bảo bảo tồn thiên nhiên tốt hơn mà còn làm chậm tốc độ tăng dân số.
Có lẽ đã quá muộn để ngăn chặn sự nóng lên toàn cầu trong giai đoạn đầu. Nhưng có thể đảo ngược sự nóng lên trên toàn cầu? Công nghệ thu gom và lưu trữ khí nhà kính từ không khí có thể được triển khai trên quy mô lớn trong kỷ nguyên tổng hợp hạt nhân. Câu hỏi đặt ra là nhân loại sẽ chấp nhận với nhiệt độ nào. Dù sao đi nữa điều kiện khí hậu sẽ ngày càng lành mạnh hơn đối với con người: các thành phố nóng sẽ được làm mát bằng gió nhân tạo, những nơi lạnh không khí trở nên ấm áp hơn. Sẽ có đủ năng lượng cho các hệ thống điều hòa không khí ở khắp nơi.
Một trong những vấn đề chính của quá trình chuyển đổi năng lượng hiện nay, động cơ đẩy thân thiện với khí hậu cho máy bay và tàu chở hàng, dường như cũng có thể giải quyết được: Nếu năng lượng tổng hợp hạt nhân có sẵn với số lượng không giới hạn, thì một lượng lớn hydro có thể được sản xuất để sử dụng như một nguồn năng lượng cho các phương tiện giao thông.
Thế giới sẽ xích lại gần nhau hơn: các chuyến bay sẽ rẻ hơn, tiêu chuẩn có thể là siêu thanh. Vùng sâu vùng xa sẽ được phát triển và trở nên phồn thịnh; chi phí vận tải hầu như không đáng kể.
Tốc độ tăng trưởng kinh tế của cuộc cách mạng nhiệt hạch hạt nhân có thể sẽ thấp hơn tốc độ tăng trưởng của cuộc cách mạng công nghiệp. Bởi vì năng lượng hầu như không đóng vai trò là yếu tố hạn chế, nên sẽ có một sự thúc đẩy với những hệ quả khó có thể đánh giá được. Công nghệ mới sẽ thay đổi xã hội, với hàng hóa hiện đại, dịch vụ mới, mức lương cao hơn. Các loại công việc không lành mạnh sẽ được robot đảm nhiệm.
Phải chăng đây là sự lạc quan không tưởng? Không phải đối với tất cả. Ngay cả sự trỗi dậy về kinh tế trong thế kỷ 20, qua đó cả tỷ người đã thoát tình trạng nghèo đói đã xuất hiện cái gọi là Hiệp hội môi trường, họ tung ra quan điểm “nguyên tắc phòng ngừa” để chống lại sự bùng nổ kinh tế của thế kỷ 20. Nhà khoa học có ảnh hưởng Paul Ehrlich đã cảnh báo: “Cung cấp cho xã hội nguồn năng lượng dồi dào giá rẻ cũng giống như đưa súng máy cho một đứa trẻ ngốc”.
Amory Lovins, một chiến hữu của Paul Ehrlich thuộc nhóm môi trường "Những người bạn của Trái đất" đồng tình với quan điểm này. Lovins cảnh báo. "Năng lượng giá rẻ, dư thừa" có thể lợi bất cập hại. Lovins đã đóng vai trò là người tiên phong trong cuộc đấu tranh chống năng lượng hạt nhân và là người tiên phong trong việc đẩy mạnh sử dụng năng lượng từ gió và mặt trời. Đảng Xanh ở Đức cũng chống năng lượng hạt nhân./.
Nguyễn Xuân Hoài (Lược dịch)
