Kỷ nguyên năng lượng hạt nhân đang trở lại? Điều gì khiến các lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ (SMR) hấp dẫn đến thế?

Không chỉ ở Việt Nam, năng lượng hạt nhân đã hồi sinh trong các cuộc thảo luận chính sách ở nhiều quốc gia. Các lò phản ứng hạt nhân mini và các lò phản ứng modul nhỏ (SMR) đang là ưu tiên hàng đầu. 

Các công nghệ hạt nhân thế hệ mới đang thu hút sự chú ý của nhiều chính phủ.

Vương quốc Anh là cái tên mới nhất. Đảng Lao động nắm quyền dự định sẽ sửa đổi các quy định để khôi phục vị thế của đất nước như “một trong những quốc gia dẫn đầu về năng lượng hạt nhân”.

Chìa khóa của kế hoạch này là tăng tốc triển khai thế hệ mới của các lò phản ứng hạt nhân mini và các lò phản ứng modul nhỏ (SMR) - tạo ra ít năng lượng hơn các lò phản ứng hạt nhân truyền thống nhưng nhỏ gọn, có thể lắp ráp ngay tại chỗ.

Tương tự, tại Australia, trong chiến dịch tranh cử liên bang dự kiến vào cuối tháng 4/2025, Đảng Liên minh do ông Peter Dutton lãnh đạo đã công bố kế hoạch sử dụng năng lượng hạt nhân như một giải pháp cung cấp điện hiệu quả và giá cả phải chăng. Cụ thể là việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân truyền thống và SMR, với mục tiêu đưa chúng vào hoạt động vào cuối những năm 2030. 

Đề xuất này nhận được sự phản đối mạnh mẽ từ công chúng Australia. Bởi lẽ, nếu được thực hiện, nó sẽ lật đổ lệnh cấm xây dựng các lò phản ứng hạt nhân kéo dài hàng thập kỷ ở quốc gia này. 

Ủy ban Châu Âu (EC) cũng đã công bố dự án “Quan hệ đối tác tiền SMR Châu Âu” vào năm 2023 để đánh giá các điều kiện và hạn chế, đặc biệt là về tài chính, liên quan đến việc xây dựng và vận hành SMR ở Châu Âu trong thập kỷ tới và xa hơn nữa. 

Đến tháng 11/2023, EC tiếp tục công bố kế hoạch thành lập một liên minh công nghiệp cho SMR, nhằm tăng cường nỗ lực thúc đẩy đổi mới hạt nhân và giảm chi phí triển khai trên toàn Châu Âu.

Tuy nhiên, không phải quốc gia nào cũng thuận lợi trong việc khôi phục điện hạt nhân.

Tại Ý, chính phủ của Thủ tướng Giorgia Meloni đang thúc đẩy phục hồi năng lượng hạt nhân mặc dù nước này đã ngừng sử dụng các lò phản ứng sau cuộc trưng cầu dân ý năm 1987 sau thảm họa Chernobyl. 

Chính phủ Meloni đã công bố kế hoạch xây dựng các lò phản ứng mới như một phần của chiến lược năng lượng quốc gia. 

Để hỗ trợ nỗ lực này, nền tảng công-tư Quốc gia về Năng lượng Hạt nhân Bền vững đã được thành lập tại Rome vào tháng 9/2023, có nhiệm vụ phối hợp và thúc đẩy công nghệ hạt nhân thế hệ tiếp theo. Tuy nhiên, sáng kiến này chưa đạt được tiến triển đáng kể.

Tại Thụy Điển, chính phủ trung hữu được bầu vào năm 2022 đang ấp ủ kế hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng hạt nhân mới sau một thời gian đóng cửa các nhà máy cũ. 

Trong một động thái đáng chú ý, tháng 6/2023, chính phủ Thụy Điển đã thay đổi mục tiêu năng lượng của mình từ 100% điện “tái tạo” vào năm 2040 sang 100% điện “không có hóa thạch”, cho phép các bên ủng hộ đẩy mạnh kế hoạch xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới. Nước này cũng công bố kế hoạch xây dựng hai lò phản ứng quy mô lớn vào năm 2035 và tương đương 10 lò phản ứng mới, bao gồm cả SMR, vào năm 2045. 

Tại Đức, tình hình có vẻ phức tạp hơn. Ông Friedrich Merz - lãnh đạo liên minh bảo thủ Dân chủ/Xã hội Cơ đốc giáo (CDU/CSU), người nhiều khả năng trở thành Thủ tướng tiếp theo của Đức - đã rút lại đề xuất trước đó về việc tái xây dựng các nhà máy điện hạt nhân đã ngừng hoạt động từ thời Angela Merkel, với lý do thiếu tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật.

Vì sao SMR lại ‘hot’ đến thế?

Có nhiều nguyên nhân khiến SMR trở nên hấp dẫn. 

Trước hết là sự linh hoạt. SMR có thể được xây dựng ở những khu vực không phù hợp cho các nhà máy điện hạt nhân lớn hơn. Các đơn vị SMR có thể được chế tạo trước và sau đó vận chuyển và lắp đặt tại chỗ.

Bên cạnh đó, thiết kế linh hoạt của SMR cho phép sử dụng nhiều chất làm mát khác nhau - như nước nhẹ, kim loại lỏng, hoặc muối nóng chảy - tùy thuộc vào công nghệ cụ thể. 

SMR còn có thể giúp đảm bảo sự ổn định của lưới điện trong các hệ thống có tỷ trọng năng lượng tái tạo ngày càng tăng và nhu cầu điện ngày càng cao. Chúng cũng mang lại những lợi ích đáng kể về khí hậu, đặc biệt trong việc cung cấp điện năng bền vững và ít carbon. 

Năng lượng hạt nhân, bao gồm cả SMR, có dấu chân carbon tối thiểu, như đã được nhấn mạnh trong một báo cáo năm 2022 của Ủy ban Kinh tế Liên Hợp Quốc cho Châu Âu.

Ngược lại, các nhà máy điện đốt than phát thải lượng carbon dioxide cao hơn nhiều. Sự khác biệt rõ rệt này làm nổi bật tiềm năng của SMR trong việc giảm đáng kể khí nhà kính khi thay thế nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất điện.

Quan trọng là, SMR và năng lượng tái tạo không phải là những lựa chọn loại trừ lẫn nhau; thay vào đó, chúng có thể bổ sung cho nhau trong một hệ thống năng lượng tích hợp.

Chúng có khả năng thay thế các nhà máy nhiệt điện - bao gồm không chỉ than mà còn cả khí - và có thể được tích hợp vào các trung tâm năng lượng cùng với các nguồn năng lượng tái tạo khác và sản xuất hydrogen xanh, tạo ra một hệ sinh thái năng lượng bền vững và cân bằng hơn.

Sau cùng, SMR cũng sẽ tạo ra hàng nghìn việc làm kỹ thuật cao và củng cố thêm vị thế của các trụ cột công nghiệp quốc gia, chẳng hạn như Rolls-Royce ở Anh, Holtec và GE Hitachi ở Mỹ, hay Westinghouse ở Canada.

SMR nhận được kỳ vọng cao, nhưng cũng đối mặt với một thách thức lớn: Chúng đã được hứa hẹn là yêu cầu vốn đầu tư thấp hơn và thời gian xây dựng ngắn hơn so với các lò phản ứng hạt nhân quy mô lớn truyền thống. 

Tuy nhiên, thực tế là SMR đang gặp phải những vấn đề tương tự như các nhà máy điện hạt nhân quy mô lớn. 

Kết quả thất vọng từ dự án thí điểm đầu tiên tại Mỹ nên được coi là một bài học cảnh tỉnh cho các chính phủ.

Dự án NuScale, phát triển bởi một công ty có trụ sở tại Oregon, đã gặp phải những thách thức tài chính lớn và chi phí tăng vọt. Các ước tính ban đầu vào năm 2015 dự báo chi phí cho dự án này là 3 tỷ USD cho 12 lò phản ứng. Nhưng đến năm 2023, con số này đã lên tới 9,3 tỷ USD và còn phải cắt giảm công suất. Điều này khiến dự án trở nên không khả thi.

Kỷ nguyên năng lượng hạt nhân đang trở lại?

Có thể nói rằng năng lượng hạt nhân đã trở thành một yếu tố gây xáo trộn trong chính sách khí hậu, làm gián đoạn trong quá trình chuyển đổi năng lượng. 

Một nghiên cứu năm 2024 của Viện Kinh tế Năng lượng và Phân tích Tài chính cho thấy, không chỉ SMR vẫn “quá đắt” và “quá chậm” để xây dựng, mà còn rằng đầu tư vào SMR có nguy cơ lấy đi nguồn lực từ các công nghệ tái tạo không phát thải và có chi phí thấp đã có sẵn ngày nay. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng điều này có thể làm chậm quá trình chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch trong 10 năm tới.

Dữ liệu gần đây do Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) công bố trong Báo cáo Triển vọng Năng lượng Thế giới thì thể hiện rằng, các nguồn năng lượng tái tạo sẽ vẫn là động lực chính của quá trình chuyển đổi xanh mặc dù sản lượng năng lượng hạt nhân dự báo sẽ tăng; sản lượng điện hạt nhân của EU đã giảm từ năm 2010 đến 2023, khiến tỷ lệ của công nghệ này trong sản xuất điện giảm từ 29% xuống còn 23%.

Thời gian xây dựng dài từ 10-15 năm, yêu cầu tài chính công lớn, và những trì hoãn thường xuyên càng làm rõ ràng rằng công nghệ này không thể là một giải pháp khí hậu kịp thời. 

Đặc biệt là khi Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu của Liên Hợp Quốc nhấn mạnh rằng việc giảm phát thải toàn cầu phải được tăng tốc mạnh mẽ trong vòng năm năm tới (lượng phát thải CO2 cần giảm khoảng 45% so với mức năm 2010 vào năm 2030) và tiếp tục trong những thập kỷ tới để đạt mục tiêu không phát thải vào năm 2050.

Giải quyết biến đổi khí hậu và đạt được khử cacbon yêu cầu triển khai nhanh chóng các nguồn năng lượng tái tạo giá cả phải chăng, với việc xây dựng năng lượng hạt nhân mới có thể đóng vai trò bổ sung, nhưng không thể thay thế hay thay thế cho năng lượng tái tạo.

Những sự đơn giản hóa trong các câu chuyện chính trị có thể gây hiểu lầm cho công chúng về chi phí thực tế và khả năng kỹ thuật của các lựa chọn năng lượng, đồng thời không cần thiết phải đặt năng lượng hạt nhân và tái tạo như những giải pháp đối lập. 

Để phát triển các chính sách năng lượng hiệu quả, công chúng cần được thông tin đầy đủ về chi phí thực tế, thời gian xây dựng, và các chi phí năng lượng dự báo trong tương lai, cũng như những nhu cầu và ràng buộc cụ thể của quốc gia họ./.
Nguồn tham khảo: Foreignpolicy