Khi dầu mỏ cạn kiệt, nhân loại sẽ ra sao? Câu trả lời đã có: Helium-3. Chỉ cần 200 tấn Helium-3 đủ năng lượng cho thế giới dùng trong 1 năm. Tuy nhiên, muốn khai thác Helium-3, chỉ có thể lên mặt trăng. Và, cuộc đua giữa các cường quốc đang bắt đầu.
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 |
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”.