Mỹ ra mắt lò phản ứng hạt nhân đầu tiên trên thế giới sản xuất 200 tấn hydro mỗi ngày

[TinNhanh247]

Công ty NuScale Power (Mỹ) vừa đánh dấu cột mốc lịch sử trong lĩnh vực năng lượng sạch khi ra mắt hệ thống mô phỏng sản xuất hydro tích hợp đầu tiên thế giới trong môi trường điều khiển Lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR).

Với khả năng tạo ra hơn 200 tấn hydro mỗi ngày bằng công nghệ điện phân hơi nước nhiệt độ cao, dự án này mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp hydro sạch, khử carbon và an ninh nước toàn cầu.

Trong bước tiến lớn nhằm tích hợp các hệ thống năng lượng sạch, NuScale Power Corporation – phối hợp cùng GSE Solutions – vừa chính thức ra mắt mô phỏng sản xuất hydro tích hợp đầu tiên thế giới hoạt động trong môi trường điều khiển lò phản ứng mô-đun nhỏ (Small Modular Reactor – SMR). Hệ thống được triển khai tại trụ sở chính của NuScale ở Corvallis, bang Oregon, Mỹ, và đánh dấu bước đột phá trong việc chứng minh cách thức năng lượng hạt nhân có thể hỗ trợ sản xuất hydro sạch quy mô lớn mà không phát thải carbon.

Hệ thống mô phỏng tích hợp các công cụ tiên tiến như JTopmeret và JLogic của GSE, cho phép mô hình hóa toàn diện quá trình sản xuất hơn 200 tấn hydro mỗi ngày. Trọng tâm của kiến trúc này là công nghệ Pin nhiên liệu oxit rắn đảo chiều (Reversible Solid Oxide Fuel Cells – RSOFCs) – một giải pháp kép có thể đồng thời tạo ra điện năng, hydro và nước sạch.

Cấu trúc này định vị hệ sinh thái SMR của NuScale như một giải pháp năng lượng đa đầu ra, góp phần giải quyết đồng thời các thách thức về khử carbon trong công nghiệp, khan hiếm nước và tổng hợp phân tử sạch chỉ trên một nền tảng duy nhất.

Không chỉ là mô hình lý thuyết hay phòng thí nghiệm, mô phỏng này hoạt động thời gian thực, tái hiện toàn bộ tương tác nhiệt và quy trình giữa SMR và hệ thống sản xuất hydro. Mục tiêu kép của dự án là kiểm chứng hệ thống và đào tạo nguồn nhân lực.

NuScale có kế hoạch mở rộng quyền truy cập mô phỏng cho các trường đại học và doanh nghiệp nhằm hỗ trợ đào tạo vận hành và phát triển giáo trình, từ đó xây dựng lực lượng kỹ sư đủ năng lực quản lý các nền tảng hạt nhân-hydro tích hợp – điều cần thiết trong bối cảnh SMR đang chuyển đổi từ nguồn điện đơn lẻ sang hệ thống năng lượng đa chức năng.

Hệ thống mô phỏng của NuScale thể hiện sự chuyển dịch lớn: SMR không chỉ là nguồn phát điện mà còn là trung tâm sản xuất hydro và nhiên liệu sạch trong tương lai. Trái ngược với các nguồn tái tạo gián đoạn, SMR cung cấp nhiệt lượng và điện năng ổn định, cực kỳ phù hợp cho công nghệ điện phân hơi nước nhiệt độ cao – vốn yêu cầu vận hành liên tục.

Nhờ vào tính ổn định tải cơ bản (baseload) của năng lượng hạt nhân, NuScale kỳ vọng xây dựng hạ tầng sản xuất hydro linh hoạt, bền vững và phân cấp theo mô-đun – phù hợp với nhu cầu toàn cầu về công nghiệp hóa thấp carbon.

Dự án lần này nối tiếp các sáng kiến của NuScale trong việc mở rộng ứng dụng SMR, bao gồm khử mặn nước biển và sản xuất hydro. Trong một nghiên cứu công bố tại Hội nghị Hóa dầu Thế giới (World Petrochemical Conference), một mô-đun NuScale Power (NPM) có thể tạo ra tới 150 triệu gallon nước sạch mỗi ngày thông qua công nghệ thẩm thấu ngược, mà không phát thải khí nhà kính.

Nếu triển khai với cấu hình nhiều mô-đun, 12 NPM có thể cung cấp nước sạch cho 2,3 triệu người đồng thời đảm bảo điện cho 400.000 hộ gia đình.

Một đổi mới quan trọng khác là khả năng tái sử dụng nước lợ từ quá trình khử mặn. Hợp tác với Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương thuộc Bộ Năng lượng Mỹ, NuScale đang phát triển quy trình hóa nhiệt thủy (hydrothermal chemical process) để biến nước lợ thành nguyên liệu đầu vào cho sản xuất hydro – không cần điện phân truyền thống, từ đó giảm tiêu thụ năng lượng và nước ngọt.

Phương pháp tuần hoàn khép kín này là một giải pháp thân thiện môi trường, vừa giảm chất thải mặn, vừa sản xuất hydro không phát thải carbon.

Dự án mô phỏng của NuScale là bước đi chiến lược trong việc định nghĩa lại vai trò của năng lượng hạt nhân trong chuyển dịch toàn cầu sang năng lượng xanh. Bằng việc tích hợp sản xuất hydro, khử mặn và tái chế nước lợ vào nền tảng SMR, NuScale đang khẳng định vị thế tại giao điểm giữa nước – năng lượng – công nghiệp bền vững.

Ông José Reyes, Giám đốc công nghệ (CTO) của NuScale, nhận định: “Đây là một chiến thắng ba bên – giải pháp của chúng tôi đồng thời và bền vững giải quyết các thách thức cấp bách toàn cầu về khan hiếm nước và năng lượng sạch.”