Điện hạt nhân là xu thế của thế giới hiện nay
Châu Âu đã biến uranium thành năng lượng trong hơn nửa thế kỷ qua. Trong quá trình đó, lục địa này đã lập những kho khổng lồ chứa chất thải hạt nhân. Vật liệu phóng xạ này có thể mất hàng triệu năm mới trở nên an toàn, và không ai thực sự biết phải làm gì với nó.
Một ý tưởng táo bạo
Thorizon, một startup liên doanh Pháp - Hà Lan, có ý tưởng: tái sử dụng chất thải hạt nhân để tạo ra năng lượng mới. Công ty này đang phát triển một loại lò phản ứng muối nóng chảy mô đun nhỏ (MSR) chạy bằng hỗn hợp nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng và thorium - một kim loại phóng xạ đầy tiềm năng chưa được khai thác.
Thorizon đặt mục tiêu khởi công lò phản ứng đầu tiên của mình, mang tên Thorizon One, trong vòng 5 năm tới. Khi hoàn thành, nhà máy dự kiến sẽ tạo ra 100 megawatt điện, số điện đủ để cung cấp năng lượng cho khoảng 100.000 hộ gia đình hoặc một trung tâm dữ liệu quy mô lớn.
CEO của Thorizon, Kiki Leuwers, chia sẻ: “Chúng tôi không chỉ xây dựng một loại lò phản ứng mới, mà đang suy nghĩ lại cách chúng ta sử dụng nguồn nhiên liệu sẵn có. Châu Âu đang ngồi trên một kho nguyên liệu hạt nhân quý giá. Với công nghệ phù hợp, chất thải đó sẽ trở thành tài nguyên”.
Khi uranium phóng xạ được sử dụng làm nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân, các nguyên tử của nó trải qua phân hạch, giải phóng nhiệt. Nhiệt này được dùng để tạo ra hơi nước, làm quay tuabin và từ đó phát điện. Tuy nhiên, chất thải phóng xạ sinh ra từ quá trình này vẫn giữ lại khoảng 90% năng lượng ban đầu của uranium.
Leuwers ước tính rằng các kho chất thải hạt nhân của châu Âu có thể cung cấp năng lượng cho toàn bộ khu vực trong vòng 40 năm. Ở Mỹ, các nhà khoa học tin rằng lượng chất thải đó có thể cấp điện cho cả nước trong khoảng 100 năm.
Tại sao vẫn chưa tái sử dụng chất thải hạt nhân?
Các quốc gia như Mỹ, Pháp và Nhật Bản từ lâu đã biết tiềm năng của việc tái sử dụng nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Vào những năm 1960 - 1970, nhiều lò phản ứng nhanh đã được xây dựng, đó là những thiết kế tiên tiến có khả năng khai thác thêm năng lượng từ nhiên liệu hạt nhân và thậm chí còn “nhân giống” ra nhiên liệu mới từ chất thải. Nhưng trong những thập niên sau đó, hầu hết các lò phản ứng này đều bị loại bỏ.
Có hai lý do chính. Trước hết là về chính trị. Lò phản ứng nhanh tạo ra lượng lớn plutonium, một thành phần chính để chế tạo bom nguyên tử. Trong giai đoạn cao trào của Chiến tranh lạnh, nỗi lo về phổ biến vũ khí hạt nhân đã khiến nhiều nước, đặc biệt là Mỹ, từ bỏ việc tái chế chất thải hạt nhân.
Quan trọng không kém là lý do kinh tế. Trữ lượng uranium toàn cầu hóa ra phong phú hơn dự đoán. Việc phát hiện các mỏ lớn ở Úc, Canada và châu Phi đã làm giá uranium giảm mạnh, khiến việc khai thác uranium mới rẻ hơn nhiều so với đầu tư vào cơ sở hạ tầng tái chế. Hai yếu tố này đã khiến tái chế chất thải phóng xạ rơi vào quên lãng.
Hiện nay, tuy Pháp và Nhật Bản vẫn xử lý lại một phần nhiên liệu đã qua sử dụng, nhưng phần lớn chất thải hạt nhân trên thế giới ngày nay đều trữ trong các xi lanh thép khổng lồ gọi là “dry cask”, một giải pháp tạm thời cho một vấn đề rất dài hạn.
Các nỗ lực nhằm chôn sâu chất thải này vĩnh viễn dưới lòng đất, chẳng hạn như kho lưu trữ Onkalo ở Phần Lan, sâu 500 mét, đang dần đạt tiến triển. Thế nhưng, nó vẫn gây tranh cãi gay gắt và cực kỳ tốn kém.
Trong khi đó, việc mở rộng năng lượng hạt nhân ở châu Âu vẫn là một vấn đề nhạy cảm, nhưng xu thế có thể đang thay đổi. Trước hai cuộc khủng hoảng song song: biến đổi khí hậu và bất ổn năng lượng, các quốc gia như Anh và Pháp đang thúc đẩy mở rộng năng lực hạt nhân, đặc biệt là thông qua các lò phản ứng mô đun nhỏ (SMR).
Dù tương lai của năng lượng hạt nhân có được “hồi sinh” hay không, châu Âu vẫn đang đối mặt với một núi chất thải hạt nhân khổng lồ. Và Thorizon hy vọng có thể dọn dẹp vấn đề đó.
Anh Tú