Gần đây, một công ty khởi nghiệp ở San Francisco được đồng sáng lập bởi người đoạt giải Nobel -Shuji Nakamura - có kế hoạch thương mại hóa lò phản ứng nhiệt hạch sử dụng công nghệ laser vào khoảng năm 2030.
Shuji Nakamura, người đã đoạt giải Nobel Vật lý năm 2014 nhờ phát minh ra đi-ốt phát quang màu xanh lam, đã thành lập Blue Laser Fusion vào tháng 11 năm 2022 tại Palo Alto, California. Các đối tác bao gồm Hiroaki Ohta, cựu CEO của hãng sản xuất máy bay không người láiCông ty TNHH ACSLCông ty khởi nghiệp, trước đó đã huy động được 25 triệu đô la, có kế hoạch xây dựng một lò phản ứng thử nghiệm nhỏ ở Nhật Bản vào năm 2024 với sự hợp tác của một công ty con của Toshiba Corp. Nakamura, giáo sư tại Đại học California, Santa Barbara, cho biết Nhật Bản giỏi sản xuất, trong khi Mỹ giỏi kinh doanh và tiếp thị, và họ muốn kết hợp thế mạnh của cả hai nước để xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch.
Hiện tại, Blue Laser Fusion có kế hoạch thương mại hóa lò phản ứng nhiệt hạch, có thể tạo ra 1 gigawatt điện, tương đương với sản lượng của một lò phản ứng điện hạt nhân trung bình. Chi phí xây dựng sẽ vào khoảng 3 tỷ USD. Và công nghệ nhiệt hạch được thiết kế để tái tạo quá trình xảy ra trên mặt trời để tạo ra lượng năng lượng lớn một cách có kiểm soát. Không giống như phản ứng phân hạch hạt nhân, phản ứng tổng hợp không tạo ra chất thải phóng xạ, khiến nó trở thành nguồn năng lượng đầy hứa hẹn không chỉ cho Trái đất mà còn cho các sứ mệnh không gian. Để bắt đầu đánh lửa nhiệt hạch, các nhà nghiên cứu phải làm nóng nhiên liệu đến hơn một triệu độ C, một kỳ tích mà họ đã đạt được bằng nhiều phương pháp khác nhau. Tuy nhiên, thách thức chính là duy trì phản ứng và tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ trong quá trình hợp hạch. Trong nhiệm vụ duy trì phản ứng nhiệt hạch, các nhà khoa học hạt nhân sử dụng hai phương pháp chính. Đầu tiên liên quan đến sự giam cầm từ tính, trong đó nam châm cực mạnh được sử dụng để giữ trạng thái plasma của nhiên liệu trong bề mặt vòng hoặc hình bánh rán. Phương pháp này dẫn đến việc tạo ra các lò phản ứng tokamak và đã thu hút rất nhiều sự quan tâm và đầu tư từ các công ty và nhà đầu tư mạo hiểm; thứ hai sử dụng tia laze và bắn chúng liên tiếp nhanh chóng. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là các thiết bị lớn không thể bắn tia laser theo kiểu liên tục và các thiết bị nhỏ không thể tạo ra công suất đủ cao để đốt cháy nhiên liệu nhiệt hạch. Đây là nơi Blue Laser Fusion nghĩ rằng nó có thể tạo ra sự khác biệt. Nakamura, người đã đoạt giải Nobel nhờ công trình tiên phong trong việc phát triển các đi-ốt phát quang màu xanh, tin rằng công ty của ông có thể sử dụng chuyên môn về chất bán dẫn của mình để tạo ra một con đường an toàn nhằm thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân và biến nó thành một công nghệ khả thi về mặt thương mại. Các chi tiết cụ thể của phương pháp này vẫn chưa được tiết lộ vì Blue Laser Fusion hiện đang trong quá trình nộp đơn xin cấp bằng sáng chế. Tuy nhiên, Nakamura tự tin vào tính khả thi của việc chế tạo tia laser bắn nhanh và hình dung ra một lò phản ứng hạt nhân công suất một gigawatt ở Nhật Bản hoặc Hoa Kỳ vào cuối thế kỷ này. Cho đến khi đạt được cột mốc đó, công ty dự định xây dựng một nhà máy thí điểm nhỏ ở Nhật Bản vào cuối năm tới.
Trong những tháng kể từ khi thành lập, Blue Laser Fusion đã nộp hơn chục đơn xin cấp bằng sáng chế tại Hoa Kỳ và các quốc gia khác. Công ty cũng đang nghiên cứu việc sử dụng boron thay vì deuterium làm nhiên liệu cho các lò phản ứng nhiệt hạch. Công ty tuyên bố rằng boron là lựa chọn thuận lợi hơn để làm nhiên liệu vì nó không tạo ra neutron có hại. Blue Laser Fusion cũng đã hợp tác với các công ty Nhật Bản khác, chẳng hạn như Toshiba Energy Systems & Solutions, nhà sản xuất tua-bin cho các nhà máy điện hạt nhân và YUKI Holdings có trụ sở tại Tokyo, cung cấp dịch vụ chế tạo kim loại.2022 Vào tháng 12, Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở Mỹ đã trình diễn thành công việc sử dụng tia laze để tạo ra nhiều năng lượng hơn từ quá trình tổng hợp hạt nhân. Tuy nhiên, thành tựu này chỉ mang tính thời điểm và để phản ứng tổng hợp laser xanh có tính khả thi về mặt thương mại, chúng phải chứng minh tính bền vững lâu dài.
