Helium-3 mà trái đất chúng ta có
được (khoảng vài trăm kg với giá bán khoảng 1.000 USD cho một gam) là do
gió mặt trời mang tới sau khi “chiến thắng” được lực cản của từ trường
trái đất. Hàng năm, Mặt trăng thu nhận khoảng 1 triệu tấn Helium-3 từ
gió mặt trời và chúng nằm dưới dạng các hạt băng nhỏ rải đều trên bề mặt
của khu vực có tên gọi “Biển mặt trăng”. Hàm lượng quặng tại đây cao
gấp 5 lần so với các loại quặng có chứa nguyên tố này tìm thấy trên Mặt
đất.
Mặt trăng: Nguồn cung Helium-3
Theo tính toán, để cung cấp một cách “dư thừa” nguồn năng lượng cho
thế giới cho tới năm 2050, mỗi năm chỉ cần khai thác tại Mặt trăng ít
nhất 800-1000 tấn Helium-3. Như vậy, với trữ lượng khoảng 500 triệu tấn
heli “tự có”, chị Hằng có thể đáp ứng nhu cầu “ngốn” năng lượng với tốc
độ chóng mặt của thế giới trên 15.000 năm.
Để “biến” Helium-3 ở Mặt trăng thành điện năng dùng cho nhu cầu trên trái đất cần phải thực hiện 3 khâu công nghệ then chốt.
 |
|
Mô hình lập căn cứ để khai thác tài nguyên trên mặt trăng (Ảnh: NASA)
|
Thứ nhất: Chế tạo lò phản ứng nhiệt hạch để tạo ra heli 4 cùng với sản
phẩm cuối cùng là điện năng. Hiện nay, con người đang chế tạo một lò
phản ứng ở quy mô thí nghiệm. Đó là lò mang tên tên “Lò phản ứng nhiệt
hạch thí nghiệm quốc tế” (ITER) được khởi công tại Cadarache, Pháp.
Thứ hai: Phương tiện vận chuyển nguyên liệu từ mặt trăng về trái đất.
Dĩ nhiên phải sử dụng tàu con thoi có sức chở lớn. Cho tới nay, chỉ có
Mỹ là quốc gia duy nhất sản xuất và vận hành thành công hàng loạt phi
thuyền không gian. HIện mọi nỗ lực của NASA cũng như các tập đoàn tư
nhân khác dưới sự khuyến khích của chính phủ đang lao vào nghiên cứu,
thiết kế, thử nghiệm các thế hệ phi thuyền mới với mục đích du lịch vũ
trụ. Còn Nga cũng đang chạy đua nghiên cứu thiết bị vận chuyển mới.
Thứ ba: Công nghiệp vũ trụ trên Mặt trăng. Để có được một tấn
Helium-3, cần phải xử lý 100 triệu tấn đất mặt trăng trên một khu vực
khai thác có diện tích bề mặt 20 km vuông với độ sâu 3 m. Quặng sau khi
được khai thác sẽ bị đun nóng tới một nhiệt độ 700 độ C, sau đó được hóa
lỏng để tách ra các đồng vị mong muốn. Công nghệ tách chiết heli khá
đơn giản nhờ sử dụng các lò năng lượng mặt trời có trang bị các gương
lõm lớn nhằm tập trung ánh sáng mặt trời và hội tụ chúng vào một điểm -
“lò luyện quặng”.
|
He-3 là một đồng vị của heli.
He-3 ít có trong môi trường tự nhiên của trái đất nhưng lại có nhiều
trên mặt trăng. Trên lý thuyết, He-3 là nhiên liệu lý tưởng cho các lò
phản ứng nhiệt hạch, tạo ra nguồn năng lượng sạch gần như vô tận. Trên
trái đất chỉ có khoảng 10 tấn khí Helium-3, nhưng trên mặt trăng có
khoảng 1 triệu tấn khí Helium-3. Để đáp ứng nhu cầu năng lượng của Trung
Quốc thì chỉ cần 8 tấn khí Helium-3, tương đương với 220 triệu tấn dầu
hoặc khoảng 1 tỷ tấn than. Trúc Quỳnh
|
Chỉ có biến Mặt trăng thành một tổ hợp công nghiệp mới làm cho giá sản
phẩm có tính cạnh tranh tối ưu. Việc xây dựng Mặt trăng thành tổ hợp
công nghiệp vũ trụ khiến cho nguyên liệu Helium-3 chỉ chiếm 1% trong
toàn bộ giá thành điện năng của nhà máy điện nguyên tử trên mặt đất.
Cuộc đua giữa các cường quốc
Mỹ đang có rất nhiều dự án về việc khai thác Helium-3 trên mặt trăng.
Trong số đó, dự án “Mark-III” là nổi trội nhất. Dự án này do cựu phi
hành gia Harrison Schmitt - người đã đổ bộ lên mặt trăng vào năm 1972
bằng tàu “Apollo 17” đưa ra. Với chi phí khoảng 15 tỷ USD, dự án đề ra
nhiệm vụ khai thác Helium-3 để vận hành nhà máy điện hạt nhân công xuất 5
GW trong tương lai gần. Trong khi đó, một số thông tin từ Nga cũng tiết
lộ: Công ty không gian RKK Energiya có kế hoạch khai thác Helium-3 trên
mặt trăng vào năm 2020.
Viện sỹ Nga Valentin Smirnov- Giám đốc của Viện Nghiên cứu hạt nhân
Nga, Chủ tịch Hội đồng Khoa học của Trung tâm nguyên tử năng Kurchatov
tuyên bố: Nếu năng lượng Helium bắt đầu được sử dụng đại trà để sản xuất
điện năng thì nó không chỉ làm thay đổi bản đồ năng lượng của thế giới,
mà còn thay đổi vị trí xếp hạng các cường quốc trên thế giới”.
Còn theo Giám đốc Viện Địa hóa và hóa học phân tích (Hoa Kỳ)-GS Erik
Galimov- “Cuộc cánh mạng khoa học này (khai thác Helium-3 trên mặt
trăng) sẽ thay đổi mãi mãi nền văn minh của nhân loại. Một đất nước vượt
mặt các quốc gia khác trong cuộc chạy đua triển khai tổ hợp công nghệ
trên mặt trăng sẽ trở thành nhà vô địch không có đối thủ trên mặt đất.
Đây sẽ là nhà lãnh đạo toàn cầu duy nhất trong tương lai”.
