Cựu nhân sự Google DeepMind phát triển công cụ thúc đẩy năng lượng nhiệt hạch cho lưới điện

Đôi khi, các nhà sáng lập phải mải miết tìm kiếm một ý tưởng khởi nghiệp phù hợp, nhưng cũng có lúc ý tưởng lại tự tìm đến họ. Federico Felici và Jonas Buchli là hai trong số những người may mắn như vậy.

Nguồn ảnh: Fusionality.

Hết lần này đến lần khác, họ liên tục nghe được một thực trạng từ các công ty năng lượng nhiệt hạch: "Lý tưởng nhất là chúng tôi có thể mua nhiều linh kiện để chế tạo hệ thống điều khiển của riêng mình, nhưng thực sự không có đơn vị nào cung cấp chúng và đặc biệt là không có ai thấu hiểu ngôn ngữ của ngành nhiệt hạch," ông Felici chia sẻ với TechCrunch.

Trong nhiều năm, hai nhà sáng lập đã nỗ lực phát triển những phương pháp mới nhằm điều khiển các thiết bị nhiệt hạch thử nghiệm. "Chúng tôi đã dành khá nhiều thời gian để giải quyết chính xác những vấn đề mà khách hàng của chúng tôi đang cần tháo gỡ," ông nói. "Chúng tôi cảm thấy đây chính là thời điểm thích hợp."

Nhằm nắm bắt cơ hội này, Felici và Buchli đã thành lập Fusionality (có trụ sở tại Lausanne, Thụy Sĩ) trong năm nay và nhanh chóng huy động được 3,7 triệu USD (3 triệu CHF) trong vòng gọi vốn tiền hạt giống (pre-seed)* từ quỹ Founderful và Playfair. Trong đó, Felici giữ vai trò Giám đốc Điều hành (CEO), còn Buchli đảm nhận vị trí Giám đốc Công nghệ (CTO).

Fusionality là một mắt xích trong chuỗi cung ứng mới nổi vừa xuất hiện để phục vụ ngành công nghiệp năng lượng nhiệt hạch đang bùng nổ. Một số công ty khởi nghiệp, đơn cử như Kyoto Fusioneering, đang phát triển các linh kiện giúp những startup nhiệt hạch chuyển hóa các đột phá kỹ thuật thành điện năng cho lưới điện quốc gia; trong khi một số khác là các nhà sản xuất hiện hữu có đủ năng lực chuyên môn để chế tạo các bộ phận với độ chính xác cao.

Dù vậy, có rất ít công ty chuyên về cả phần cứng và phần mềm cần thiết để tự điều khiển các lò phản ứng nhiệt hạch. "Trong toàn ngành, nhiều công ty đang phải tự chế tạo hệ thống điều khiển của riêng họ từ con số không," ông Felici cho biết. "Nhưng thực tế, 80% cấu trúc hệ thống điều khiển của mỗi công ty lại hoàn toàn giống hệt nhau."

Các nhà máy điện nhiệt hạch tạo ra điện năng bằng cách khai thác nguồn năng lượng khổng lồ được giải phóng khi hai nguyên tử hợp nhất - một quá trình có khả năng xảy ra cao hơn trong môi trường plasma (nhiệt độ siêu cao). Tuy nhiên, trạng thái plasma rất bất định, và việc duy trì nhiệt độ, hình dạng cũng như mức nhiên liệu phù hợp đòi hỏi khả năng ra quyết định trong tích tắc.

Việc phát triển và triển khai các hệ thống điều khiển nhằm duy trì những điều kiện khắt khe đó vô cùng phức tạp, nhưng phần lớn các nguyên lý vật lý nền tảng lại có sự đồng nhất trên mọi thiết kế lò phản ứng. Fusionality dự định dựa trên sự điểm chung này để phát triển một bộ hệ thống điều khiển và môi trường mô phỏng, từ đó các startup có thể tinh chỉnh để phù hợp với thiết kế đặc thù của riêng họ.

Felici và Buchli quen biết nhau khi đang huấn luyện trí tuệ nhân tạo (AI) để điều khiển một tokamak thử nghiệm - một thiết bị hình vòng xuyến (hình bánh donut) được các nhà nghiên cứu sử dụng để nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch. Thời điểm đó, Felici đang làm việc tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (EPFL), nơi sở hữu một thiết bị tokamak như vậy, trong khi Buchli đang công tác tại Google DeepMind. Sau này, Felici chuyển sang làm việc tại Google DeepMind, nơi ông phát triển các mô phỏng và giao diện học máy (machine learning) dành cho các thiết bị nhiệt hạch.

Ông Felici nhận định AI sẽ "đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống điều khiển tương lai," nhưng công nghệ này vẫn chưa thực sự sẵn sàng để giải quyết toàn bộ bài toán. "Tôi sẽ không ủng hộ việc để AI đảm nhận vai trò điều khiển toàn bộ lò phản ứng nhiệt hạch," ông khẳng định. Hiện nay, AI có xu hướng phù hợp hơn trong việc "bổ trợ, tăng cường hoặc tối ưu hóa" các phần tử trong hệ thống, ông nói thêm.

Trước mắt, Fusionality đang tập trung vào một nhánh của năng lượng nhiệt hạch được gọi là giam giữ từ tính (magnetic confinement) - một phương pháp sử dụng các nam châm điện cường độ cao để giữ cho nhiên liệu nhiệt hạch đủ đặc và đủ nóng nhằm cung cấp năng lượng cho một nhà máy điện. Commonwealth Fusion Systems, Realta Fusion, Proxima Fusion và Type One Energy là những ví dụ điển hình về các công ty khởi nghiệp đang phát triển thiết bị giam giữ từ tính. Theo ông Felici, trong tương lai, công ty sẽ tiếp tục phát triển các hệ thống cho nhiều phương pháp tiếp cận khác.

Nguồn vốn tiền hạt giống của Fusionality sẽ giúp đội ngũ hiện tại (gồm 7 nhân sự tinh nhuệ) phát triển một "số lượng công nghệ được chọn lọc kỹ lưỡng," ông Felici cho biết, mặc dù từ chối nêu chi tiết đó là những công nghệ nào. Ông ví chúng như những khối xếp hình Lego. "Chúng tôi bắt đầu với một vài khối cơ bản và sau đó sẽ xây dựng thêm nhiều khối khác," ông chia sẻ. "Chúng tôi mang tham vọng phục vụ một phạm vi công nghệ thực sự rộng lớn cần thiết để vận hành một lò phản ứng nhiệt hạch."