Pin hạt nhân có thể đẩy nhanh cuộc đua năng lượng nhiệt hạch như thế nào

Pin hạt nhân có thể đẩy nhanh cuộc đua tới năng lượng nhiệt hạch như thế nào

Năng lượng nhiệt hạch luôn là một sự mâu thuẫn. Phần nhiệt hạch thực ra khá dễ dàng — một sinh viên gần đây đã tự chế tạo một thiết bị nhiệt hạch đơn giản trong phòng ngủ của mình chẳng hạn — nhưng việc lấy điện từ phản ứng đó thì không. “Một lò phản ứng nhiệt hạch tạo ra năng lượng — và có rất nhiều lò như vậy, chúng đã tồn tại,” Daniel Velásquez, trưởng nhóm khoa học vật liệu tại Avalanche Energy, nói với TechCrunch. “Một lò phản ứng nhiệt hạch tạo ra điện thì tốt hơn.” Đó là nơi mà ngành công nghiệp non trẻ này vẫn còn mắc kẹt. Các phản ứng nhiệt hạch giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ bằng cách hợp nhất hai nguyên tử nhẹ hơn thành một nguyên tử nặng hơn. Nhưng việc thu hoạch năng lượng đó đã tỏ ra đầy thách thức. Cách tiếp cận phổ biến nhất là đun nóng nước và quay một tuabin hơi, nhưng cách tiếp cận này không hiệu quả lắm, chỉ khai thác được tối đa khoảng 60% năng lượng.

Avalanche Energy tin rằng họ có thể thu được nhiều năng lượng hơn bằng cách phát triển các vật liệu mới được gọi là radiovoltaics. Radiovoltaics tương tự như photovoltaics — các tấm pin mặt trời truyền thống — ở chỗ chúng sử dụng chất bán dẫn để biến đổi bức xạ thành điện. Chúng đã xuất hiện được một thời gian, nhưng chúng không hiệu quả lắm. Các radiovoltaics hiện có dễ bị hư hại bởi chính bức xạ mà chúng khai thác và không tạo ra nhiều điện. Hôm nay, Avalanche đã được DARPA trao một hợp đồng trị giá 5,2 triệu đô la để phát triển radiovoltaics mới, công ty đã độc quyền thông báo cho TechCrunch. Cơ quan nghiên cứu của Lầu Năm Góc quan tâm đến việc sử dụng các vật liệu này trong một loại pin hạt nhân mới, sử dụng sự phân rã phóng xạ từ các vật liệu như polonium để tạo ra điện. Những thiết bị như vậy có thể giúp cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ và vệ tinh trong vài năm. Chúng cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng quân sự trên mặt đất tiêu thụ nhiều năng lượng hơn trong nhiều ngày liên tục — “đặc biệt là cho các hệ thống tự động hoặc các nhiệm vụ mà hậu cần hơi khó khăn,” Velásquez nói.

Đó không hẳn là những gì Avalanche đang hướng tới với tư cách là một công ty, nhưng giải thưởng DARPA thực sự trùng lặp với tham vọng của họ.

Techcrunch event San Francisco, CA | October 13-15, 2026

Thứ nhất, các phản ứng nhiệt hạch và pin hạt nhân đều tạo ra các hạt alpha, một loại bức xạ có năng lượng lớn đến mức có thể làm hỏng tất cả các loại thiết bị, bao gồm cả thành của lò phản ứng hạt nhân. Thứ hai, Avalanche đang phát triển một lò phản ứng nhiệt hạch cỡ máy tính để bàn có thể thay thế máy phát điện diesel tại các căn cứ quân sự xa xôi. Nếu công ty có thể phát triển một radiovoltaic mới cho pin hạt nhân, họ có thể áp dụng kiến thức đó vào một bộ phận lò phản ứng mới. Một lớp vỏ như vậy sẽ giúp thu giữ các hạt alpha, bảo vệ lò phản ứng đồng thời tăng lượng điện mà nó tạo ra. Avalanche cũng đã giành được giải thưởng trị giá 1,25 triệu đô la từ phòng thí nghiệm nghiên cứu AFWERX của Không quân Hoa Kỳ để sử dụng những tiến bộ tính toán nhằm đẩy nhanh việc khám phá vật liệu.

Các công ty khởi nghiệp về nhiệt hạch đều đang chạy đua để đạt được một cột mốc được gọi là điểm hòa vốn, mà trong thế giới khoa học được gọi là Q>1, trong đó Q là tỷ lệ năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tạo ra so với năng lượng cần thiết để duy trì nó. Đưa những hạt alpha đó vào hoạt động để tạo ra điện có khả năng làm cho năng lượng nhiệt hạch thương mại dễ đạt được hơn. Avalanche không phải là công ty duy nhất có thiết kế lò phản ứng sẽ tạo ra các hạt alpha. Nếu thành công, công ty có thể thấy mình cung cấp công nghệ này cho các công ty nhiệt hạch khác, một xu hướng đang nổi lên trong ngành.

Tim De Chant là phóng viên cao cấp về khí hậu tại TechCrunch. Ông đã viết cho một loạt các ấn phẩm, bao gồm tạp chí Wired, Chicago Tribune, Ars Technica, The Wire China và NOVA Next, nơi ông là biên tập viên sáng lập. De Chant cũng là giảng viên trong Chương trình Sau đại học về Viết Khoa học của MIT, và ông đã được trao Học bổng Báo chí Khoa học Knight tại MIT vào năm 2018, trong thời gian đó ông đã nghiên cứu các công nghệ khí hậu và khám phá các mô hình kinh doanh mới cho báo chí. Ông nhận bằng Tiến sĩ về khoa học, chính sách và quản lý môi trường từ Đại học California, Berkeley, và bằng Cử nhân về nghiên cứu môi trường, tiếng Anh và sinh học từ St. Olaf College. Bạn có thể liên hệ hoặc xác minh thông tin liên hệ từ Tim bằng cách gửi email đến tim.dechant@techcrunch.com.