Trong bối cảnh công nghệ nhiệt hạch hạt nhân đang tiến tới giai đoạn thương mại hóa, nhu cầu về vonfram - kim loại chịu nhiệt cao - được dự báo sẽ tăng vọt, đặt ra thách thức lớn cho nguồn cung toàn cầu.

Mới đây, Guardian Metal Resources plc, công ty chuyên về thăm dò vonfram tại Nevada (Hoa Kỳ), đã công bố kết quả một nghiên cứu mới, khẳng định vai trò không thể thay thế của vonfram trong các lò phản ứng nhiệt hạch thế hệ mới.

Vonfram: "Trụ cột" cho lò phản ứng nhiệt hạch, nhưng nguồn cung đang hạn hẹp

Nghiên cứu đăng trên Tạp chí Fusion Engineering and Design, do Guardian Metal tài trợ một phần và phối hợp với Oxford Sigma Ltd – công ty công nghệ nhiệt hạch – thực hiện, là công trình đầu tiên ước tính cụ thể nhu cầu vonfram dành cho các lò phản ứng nhiệt hạch hạt nhân tương lai.

Theo kết quả nghiên cứu, nếu sản lượng vonfram toàn cầu duy trì ở mức hiện tại, toàn bộ lượng sản xuất này sẽ bị ngành nhiệt hạch "nuốt trọn" vào năm 2056. Đến cuối thế kỷ XXI, sản lượng vonfram cần thiết cho các lò phản ứng quy mô lớn có thể phải tăng từ 10 đến 16 lần mới đáp ứng đủ nhu cầu. Để hình dung, chỉ riêng một lò phản ứng ARIES-ST công suất 2.000MW nhiệt (MWth) với vòng đời 40 năm sẽ tiêu thụ lượng vonfram gấp 2,6 lần tổng nhu cầu vonfram hàng năm hiện tại của Mỹ cho mọi mục đích sử dụng.

Theo nghiên cứu, các lò phản ứng ARIES-ST quy mô 500MWth sẽ cần khoảng 4.231 tấn vonfram, trong khi phiên bản 2.000MWth sẽ tiêu thụ tới 29.034 tấn vonfram trong suốt vòng đời vận hành.

Nhu cầu vonfram toàn cầu sẽ bùng nổ do công nghệ nhiệt hạch: Nguy cơ thiếu hụt nghiêm trọng?
Nếu sản lượng vonfram toàn cầu duy trì ở mức hiện tại, toàn bộ lượng sản xuất này sẽ bị ngành nhiệt hạch "nuốt trọn" vào năm 2056. Ảnh minh hoạ

Tổng Giám đốc Guardian Metal, ông Oliver Friesen, nhận định: "Triển vọng nhu cầu về vonfram đã thay đổi căn bản. Sản lượng toàn cầu hiện nay là không đủ để hỗ trợ phát triển ngành công nghiệp nhiệt hạch, điều này đòi hỏi những khoản đầu tư lớn vào toàn bộ chuỗi cung ứng, từ khai thác đến chế biến."

Thiếu nguồn cung vonfram: Thách thức với quốc phòng và công nghiệp

Vonfram là kim loại được ưa chuộng trong thiết kế lò phản ứng nhiệt hạch nhờ các tính chất nổi bật như điểm nóng chảy cao, độ dẫn nhiệt tốt và khả năng che chắn neutron hiệu quả. Ngoài ứng dụng trong nhiệt hạch, vonfram còn là vật liệu chiến lược trong quốc phòng, sản xuất vũ khí, hàng không vũ trụ và công nghệ cao.

Nếu không đầu tư sớm vào nguồn cung mới, các quốc gia phương Tây như Mỹ và Anh có thể đối mặt với tình trạng thiếu hụt vonfram nghiêm trọng, ảnh hưởng không chỉ đến các chương trình lò phản ứng nhiệt hạch mà còn cả các ngành công nghiệp và quốc phòng then chốt.

Khi nhiệt hạch hạt nhân được kỳ vọng trở thành nguồn năng lượng sạch, bền vững và vô hạn cho nhân loại, thì vonfram đang nổi lên như nguyên liệu chiến lược quyết định sự thành công của công nghệ này. Tuy nhiên, nguy cơ thiếu hụt vonfram toàn cầu đòi hỏi các chính phủ và doanh nghiệp phải hành động ngay từ bây giờ để mở rộng năng lực khai thác và chế biến, nếu không muốn "giấc mơ nhiệt hạch" bị cản trở bởi bài toán nguyên liệu.