Commonwealth Fusion Systems: El reactor Sparc tiến tới thương mại hóa với sự hỗ trợ của Nvidia

Kỷ lục về huy động vốn thúc đẩy phát triển lò phản ứng nhiệt hạch

Commonwealth Fusion Systems (CFS) đã củng cố vị thế của mình như một nhà lãnh đạo trong cuộc đua năng lượng nhiệt hạch thương mại, sau khi huy động gần 3 tỷ đô la Mỹ trong tổng số vốn đầu tư. Vòng gọi vốn gần nhất, Series B2 trị giá 863 triệu đô la Mỹ vào tháng 8, có sự hỗ trợ của Nvidia, Google và các nhà đầu tư tổ chức quan trọng khác. Số vốn khổng lồ này phản ánh niềm tin của thị trường rằng năng lượng nhiệt hạch có thể biến đổi bức tranh năng lượng toàn cầu trong thập kỷ tới.

Sparc hình thành: các thành phần từ trường của phản ứng tiến triển theo kế hoạch

Tại CES 2026, CFS đã công bố một cột mốc kỹ thuật quan trọng: lắp đặt thành công nam châm đầu tiên trong nguyên mẫu Sparc của họ. Trong số 18 bộ phận từ trường dự kiến, đây là bước khởi đầu của một quá trình lắp ráp đầy tham vọng mà công ty hy vọng hoàn thành trước cuối mùa hè. Theo ông Bob Mumgaard, đồng sáng lập kiêm CEO của CFS, “chúng tôi sẽ lắp ráp công nghệ cách mạng này nhanh chóng trong nửa đầu năm”.

Mỗi nam châm là một thành tựu kỹ thuật đáng chú ý: nặng 24 tấn và tạo ra một trường từ 20 tesla, gấp khoảng 13 lần so với các thiết bị cộng hưởng từ y tế tiêu chuẩn. Để so sánh, Mumgaard đã so sánh sức mạnh: “những nam châm này đủ mạnh để nâng một tàu sân bay”.

Khi hoàn thành, cấu hình toroidal của 18 nam châm sẽ được lắp đặt trên một cryostat bằng thép không gỉ có đường kính 24 feet và trọng lượng 75 tấn, đã được đặt tại hiện trường vào năm trước. Phản ứng sẽ hoạt động trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt: các nam châm sẽ được làm lạnh xuống -253°C để cho phép dòng điện vượt quá 30.000 ampe, trong khi plasma đạt nhiệt độ trên 100 triệu độ Celsius.

Digital twin: khi trí tuệ nhân tạo gặp gỡ năng lượng hạt nhân nhiệt hạch

Để tối đa hóa hiệu quả của phản ứng trước khi kích hoạt, CFS đang phát triển một chiến lược công nghệ sáng tạo hợp tác cùng Nvidia và Siemens. Mục tiêu là tạo ra một bản sao kỹ thuật số hoạt động của Sparc cho phép các mô phỏng liên tục theo thời gian thực.

Siemens đóng góp phần mềm thiết kế và sản xuất tiên tiến của họ, thu thập dữ liệu tích hợp vào nền tảng Omniverse của Nvidia. Khác với các mô phỏng riêng lẻ trước đây, phương pháp thống nhất này cho phép so sánh liên tục mô hình ảo với hành vi của phản ứng vật lý trong suốt quá trình phát triển và thử nghiệm.

“Thay vì chạy các mô phỏng riêng biệt, chúng ta có thể so sánh bản sao kỹ thuật số với phản ứng vật lý trong suốt quá trình”, Mumgaard giải thích. Khả năng thử nghiệm các tham số ảo trước khi triển khai vào máy thật sẽ rút ngắn đáng kể chu kỳ học hỏi. “Khi chạy bản sao kỹ thuật số cùng Sparc, chúng ta có thể đẩy nhanh quá trình học hỏi và tiến bộ”, vị giám đốc bổ sung.

Tầm nhìn thương mại: Arc và cuộc đua kết nối năng lượng nhiệt hạch vào lưới điện

Phát triển của Sparc chỉ là bước đầu trong chiến lược của CFS. Công ty dự định xây dựng Arc, nhà máy năng lượng nhiệt hạch thương mại đầu tiên của họ, được thiết kế như một cơ sở quy mô lớn tiên phong với ngân sách dự kiến hàng tỷ đô la.

Cửa sổ cạnh tranh rõ ràng: CFS và các đối thủ trong ngành đều mong muốn trở thành những người đầu tiên kết nối điện năng tạo ra từ nhiệt hạch vào lưới điện quốc gia. Các mục tiêu tập trung vào các nguyên tắc của thập kỷ 2030. Nếu công nghệ thành công, năng lượng nhiệt hạch sẽ cung cấp nguồn năng lượng sạch gần như vô hạn bằng cách sử dụng hạ tầng tương tự các nhà máy truyền thống, cách mạng hóa an ninh năng lượng toàn cầu.

Mumgaard nhấn mạnh rằng các tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo và học máy sẽ là những yếu tố quyết định: “Khi các công cụ học máy ngày càng cải thiện và các mô hình của chúng ta trở nên chính xác hơn, chúng ta có thể tiến xa hơn nữa, điều này cực kỳ quan trọng trong bối cảnh cấp bách về năng lượng nhiệt hạch”. Nhận thức về vai trò của AI này nhấn mạnh cách công nghệ thế hệ tiếp theo không chỉ thúc đẩy năng lượng nhiệt hạch mà còn định hình lại chính quá trình đổi mới trong lĩnh vực năng lượng sạch.