Tái sử dụng chất thải hạt nhân sẽ mang lại nhiều lợi ích
Lò phản ứng của Thorizon sẽ hoạt động như thế nào?
Lò phản ứng muối nóng chảy (MSR) của Thorizon hoạt động ở nhiệt độ cao nhưng áp suất thấp, giúp nó an toàn và hiệu quả hơn. Nếu có sự cố xảy ra, muối sẽ đông đặc lại và giữ vật liệu phóng xạ bên trong, hạn chế nguy cơ rò rỉ hoặc nổ.
MSR lần đầu tiên được phát triển vào những năm 1960 tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge ở Mỹ và từng được đánh giá rất triển vọng. Tuy nhiên, các lò này chưa bao giờ đạt được khả năng thương mại hóa, phần lớn do việc lưu giữ an toàn các loại muối ăn mòn là một thách thức kỹ thuật lớn và chi phí cao.
Để khắc phục điều đó, thiết kế của Thorizon sử dụng một hệ thống hộp lõi (cartridge). Mỗi ống thép lớn được nạp đầy muối nóng chảy, cùng với hỗn hợp nhiên liệu đã qua sử dụng từ các lò phản ứng truyền thống và thorium tươi. Đây là một vật liệu phóng xạ phong phú hơn uranium rất nhiều và an toàn hơn khi xử lý. Ý tưởng là các hộp lõi này có thể được thay thế sau khi phần phóng xạ của nhiên liệu đã gần như cạn kiệt.
CEO của Thorizon, Kiki Leuwers cho biết: “Cách tiếp cận theo hộp lõi cho phép chúng tôi cô lập các điều kiện khắc nghiệt nhất bên trong lò phản ứng. Thiết kế mô-đun, thay thế được và cho phép xử lý vật liệu phóng xạ một cách an toàn”.
Thorizon được tách ra từ Viện Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Hà Lan (NRG) vào năm 2018. Hiện công ty có khoảng 50 kỹ sư làm việc tại Amsterdam và Lyon. Công ty cho biết đã hoàn thành thiết kế khái niệm và đang tham vấn với các cơ quan quản lý của Hà Lan, Pháp và Bỉ.
Ba nghiên cứu tiền khả thi đang được tiến hành cho các địa điểm khởi công tiềm năng tại Pháp, Hà Lan và Bỉ. Các đối tác trong ngành, gồm cả tập đoàn sản xuất VDL của Hà Lan, đang hỗ trợ chế tạo nguyên mẫu các thành phần cốt lõi.
Bằng cách kết hợp nhiên liệu uranium đã qua sử dụng với thorium trong một lò phản ứng muối nóng chảy, Thorizon hướng tới việc tạo ra một nguồn năng lượng hạt nhân sạch hơn, bền vững hơn. Giải pháp này có thể biến bài toán chất thải hạt nhân thành lời giải cho tương lai năng lượng sạch của châu Âu. Tuy nhiên, những lợi ích đó sẽ không hề rẻ.
Hồi sinh năng lượng từ chất thải hạt nhân: Cần vốn khổng lồ
Cho đến nay, Thorizon đã huy động được 42,5 triệu euro, bao gồm tài trợ từ chính phủ Pháp và các tổ chức Hà Lan như Invest-NL và Brabant Startup Fonds. Tuy nhiên, con số đó mới chỉ là một phần nhỏ trong 750 triệu euro mà công ty cho biết là cần thiết để bắt đầu xây dựng lò phản ứng nguyên mẫu.
Thời gian phát triển kéo dài, quy định nghiêm ngặt, và chi phí khởi đầu cao khiến các startup hạt nhân thường khó thu hút đầu tư. Bà Lauwers cũng thừa nhận: “Để đưa công nghệ vào cuộc sống, các đối tác công-tư là cực kỳ quan trọng. Một phần ngân sách hiện đang dùng để chôn chất thải hạt nhân có thể được chuyển sang tái sử dụng chúng”.
Bà Lauwers nhấn mạnh rằng hỗ trợ từ chính phủ là then chốt, cũng như nguồn vốn đầu tư mạo hiểm. Tuy nhiên, CEO của Thorizon cho biết việc đặt trụ sở tại châu Âu có thể khiến công ty gặp bất lợi về mặt huy động vốn.
Bà Lauwers cho biết: “Ở Mỹ, những nhóm khá nhỏ đã có thể mở rộng rất nhanh, huy động được nhiều vốn tư nhân và xin được giấy phép sớm. Ở châu Âu, quá trình đó thường kéo dài hơn”.
TerraPower và X-Power là hai ví dụ tiêu biểu. Mỗi startup MSR này đã huy động được hơn 1 tỉ USD để thương mại hóa công nghệ của họ. Trong khi đó, không một công ty công nghệ nào ở châu Âu tiếp cận được một phần nhỏ của khoản đầu tư đó.
Tuy nhiên, nếu Thorizon có thể vượt qua những rào cản này, công ty có thể giải quyết ba vấn đề cùng lúc. Thứ nhất là xử lý chất thải hạt nhân; thứ hai là giảm sự phụ thuộc của châu Âu vào nhiên liệu hóa thạch. Và cuối cùng là cung cấp nguồn điện ổn định cho các hộ gia đình và ngành công nghiệp.
Anh Tú