Điện hạt nhân, liệu có hồi sinh?

Nhà máy hạt nhân V.C. Summer ở South Carolia, nơi kế hoạch xây lò phản ứng hạt nhân để thay thế nhà máy điện chạy than năm 2008 đã thất bại. Ảnh chụp tháng 9-2016 của AP

Sau nhiều năm dài bị đóng băng, các nước phương Tây đang khởi động lại nhiều dự án điện hạt nhân trong bối cảnh nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ, gây ô nhiễm, là thủ phạm làm trầm trọng hơn tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu. Tuy nhiên, các dự án này đang gặp nhiều trở ngại, trong số đó việc thiếu nhân lực có chuyên môn là trở ngại có nhiều tiền bạc cũng không giải quyết được.

Điện hạt nhân từng được xem là giải pháp lý tưởng của loài người nhằm chấm dứt sự phụ thuộc vào dầu mỏ; hàng loạt nhà máy điện hạt nhân được xây dựng từ thập niên 1950 đến 1970 ở Mỹ và châu Âu. Nguồn nguyên liệu cho các nhà máy này là uranium được làm giàu ở mức độ thấp, nhằm tạo ra phản ứng dây chuyền có kiểm soát và sản sinh ra nhiệt. Nhiệt được dùng để đun nóng nước biến thành hơi nước chạy các turbine khí để phát điện. Mấu chốt của công nghệ là làm sao kiểm soát được phản ứng dây chuyền không để lò hạt nhân quá nóng gây sự cố có thể dẫn tới thảm họa.

Những nỗ lực bất thành

Sự cố nghiêm trọng tại Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island, bang Pennsylvania vào năm 1979 rồi thảm họa tại nhà máy điện nguyên tử Chernobyl năm 1986 cộng thêm vụ Nhà máy Fukushima của Nhật rò rỉ phóng xạ sau khi bị ngập trong sóng thần tháng 3-2011 đã gây ra một nỗi sợ hãi rất lớn trong công chúng về khả năng nhiễm phóng xạ trên diện rộng. Từ đó hàng chục nhà máy điện hạt nhân đã lên kế hoạch bị hủy bỏ; nhiều nhà máy đang xây dựng dở dang cũng bị ngưng đột ngột.

Lấy ví dụ trường hợp của Đức. Sau thảm họa tại Nhà máy Fukushima của Nhật, phong trào chống đối các nhà máy điện hạt nhân bùng phát và đến tháng 5-2011, Chính phủ Đức phải ra tuyên bố 8 trong số 17 nhà máy đang hoạt động vào lúc đó được đóng cửa ngay và sẽ đóng cửa hết tất cả các nhà máy điện hạt nhân còn lại vào trước năm 2022.

Thế nhưng, đến đầu thế kỷ này khi người ta bắt đầu hiểu rõ hơn cơ chế gây ra biến đổi khí hậu, các nước biết họ không thể tiếp tục đốt dầu khí làm nguồn năng lượng duy nhất nếu muốn cứu lấy trái đất này. Dần dần bắt đầu có những ý kiến muốn hồi sinh điện hạt nhân như một trong những phương cách giải quyết vấn đề trái đất nóng dần lên, khi quang điện và phong điện dù không gây ô nhiễm nhưng lại không thể cung cấp thường trực. Cơ quan Năng lượng quốc tế cho rằng sản lượng điện hạt nhân toàn cầu phải tăng gấp đôi trước năm 2050 để thế giới đạt mốc trung hòa khí thải.

Năm 2008, lần đầu tiên sau 30 năm, hai công ty điện lực Mỹ tại bang Georgia và South Carolina lên kế hoạch xây một loạt các lò phản ứng hạt nhân để thay thế các nhà máy điện chạy than là loại nhà máy điện phổ biến ở hai tiểu bang này. Nhưng theo tường thuật của tờ Wall Street Journal, chất lượng xây dựng các lò phản ứng hạt nhân này rất tệ hại; các cơ quan quản lý chính phủ liên bang Mỹ vào cuộc, phát hiện thêm nhiều vấn đề liên quan đến kiểm soát chất lượng.

Nguyên do là các công nhân lành nghề, đặc biệt là thợ hàn cũng như các chuyên gia trong lĩnh vực điện hạt nhân đã dần biến mất trong 30 năm không hoạt động; người thì về hưu, người đã qua đời, không có lớp kế tục như những ngành nghề khác. Sau đó bang South Carolina phải hủy bỏ toàn bộ dự án xây nhà máy điện hạt nhân. Dự án xây hai lò phản ứng hạt nhân tại bang Georgia đội vốn lên nhiều lần, tăng thêm nhiều tỉ đôla. Không chỉ riêng hai nơi này, các dự án điện hạt nhân khác ở châu Âu cũng gặp tình huống tương tự khi tìm không ra công nhân có tay nghề cao. Các lò phản ứng ở Pháp và Phần Lan bị đình trệ vì thiếu thợ hàn giỏi.

Chẳng hạn, Pháp từng kỳ vọng vào Nhà máy điện hạt nhân Flamanville sẽ giúp nước này khỏi phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu cũng như có điện sạch, không khí thải. Thế nhưng từ mốc lẽ ra đã hoàn thành vào năm 2012, một thập niên sau thợ hàn và các robot vẫn đang chỉnh sửa các sai sót được phát hiện trong hệ thống làm mát của lò phản ứng. Ngày khánh thành mới được đẩy sang giữa năm 2023 và vốn tăng gấp bốn lần, lên 12,7   tỉ euro.

Các công nhân đi ngang cổng chuyển vật liệu bên trong lò phản ứng tại công trường nhà máy điện hạt nhân ở Flamanville (Pháp) ngày 14-6-2022 Ảnh: REUTERS

Những thế lưỡng nan

Bất kể những khó khăn, các nước phương Tây đang tiếp tục đổ tiền vào các dự án năng lượng hạt nhân do áp lực giải quyết biến đổi khí hậu và mong muốn tìm sự độc lập về năng lượng. Ở Mỹ, gói hỗ trợ xây dựng cơ sở hạ tầng có dành ra 3,2 tỉ đôla để phát triển các nhà máy điện hạt nhân thế hệ mới. Hiện nay điện hạt nhân chiếm 20% tổng sản lượng điện ở Mỹ; nhiều nơi như bang California đang cân nhắc ngưng chuyện đóng cửa nhà máy điện hạt nhân duy nhất còn lại của bang vì nó đang cung cấp đến 9% sản lượng điện.

Đây là một tình thế tiến thoái lưỡng nan: không thể chờ đào tạo lớp thợ và nhân viên kỹ thuật mới rồi mới triển khai xây dựng các nhà máy; ngược lại, các dự án triển khai trong tình huống như thế dễ gặp phải vấn đề về chất lượng cũng như đội vốn và trễ tiến độ.

Vấn đề thứ nhì là nguồn nguyên liệu. Uranium làm giàu ở mức độ thấp được dùng để chạy các lò phản ứng hạt nhân, trong khi uranium làm giàu mức độ cao dành để chế tạo vũ khí hạt nhân. Trước đây vào lúc cao điểm trong thập niên 1980, Mỹ sản xuất chừng 19,8 triệu ký uranium mỗi năm, chủ yếu ở các bang Arizona, New Mexico, Utah và Colorado. Sau đó, các hãng sản xuất uranium Mỹ không cạnh tranh nổi với nguồn uranium giá rẻ hơn nhập khẩu từ Canada, Úc và sau này từ một số nước cộng hòa trong Liên bang Xô viết ngày xưa. Năm ngoái, theo số liệu của tờ Economist, Mỹ chỉ sản xuất 9.500 ký uranium!

Cuộc chiến của Nga ở Ukraine buộc Mỹ phải tính đến khả năng khởi động lại nhiều nhà máy sản xuất uranium vì hiện nay Mỹ nhập đến 14% uranium từ Nga, 43% từ Kazakhstan và Uzbekistan. Nhiều thượng nghị sĩ Mỹ kêu gọi ngưng nhập uranium từ Nga tương tự như đã ngưng nhập dầu khí. Đây cũng là một tình thế tiến thoái lưỡng nan khác: không có nguồn nguyên liệu ổn định thì khó lòng gọi vốn xây các nhà máy điện hạt nhân mới; ngược lại cũng khó tìm vốn khởi động các nhà máy sản xuất uranium nếu không có các nhà máy mới để tiêu thụ.

Mặt khác, cũng như tâm lý e ngại điện hạt nhân trước đây, dư luận ở các nước phương Tây không mặn mà lắm với các dự án khai thác, chế biến uranium. Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ ước tính trên đất dành riêng cho người dân da đỏ, có ít nhất 500 mỏ uranium bị bỏ hoang. Trước đây nhiều bộ lạc thổ dân chống đối khai thác uranium trên đất của họ vì gây ô nhiễm nguồn nước và chất lượng không khí. Hiện nay, việc khai thác một mỏ uranium lớn cách Grand Canyon chừng 16km bị các nhà hoạt động môi trường Arizona phản ứng dữ dội.

Cuộc tranh luận xung quanh năng lượng hạt nhân liệu có an toàn cho loài người hiện có thêm sự tham gia của các nguồn năng lượng tái tạo đang rẻ dần là điện gió, điện mặt trời, điện địa nhiệt làm vững chắc hơn các lập luận chống điện hạt nhân. Nếu như cách đây 20 năm, công nghệ sản xuất các loại điện xanh này còn nhiều yếu kém thì nay chúng đã đạt được những bước tiến vững chắc. Các nước cũng đang đầu tư vào công nghệ lưu trữ điện để khắc phục nhược điểm của điện mặt trời là khi dư thừa, khi cần lại không có.

Hiện nay người ta chỉ còn kỳ vọng vào công nghệ mới để có thể giải quyết các vướng mắc của điện hạt nhân; chẳng hạn TerraPower, một công ty do Bill Gates sáng lập, đang đề nghị một loại lò phản ứng mới dễ xây dựng hơn vì hoạt động không cần áp suất cực cao như các lò hiện nay. Những công ty khác đề xuất xây lò theo kiểu từng cụm modun để giảm giá thành, sản xuất tại môi trường nhà máy có kiểm soát, rồi chuyên chở tới địa điểm nhà máy để lắp ráp. 

Các thế hệ nhà máy điện hạt nhân mới cũng sẽ sử dụng uranium hiệu quả hơn để giảm bớt chất thải phóng xạ, hiện cũng là vấn đề đau đầu của loại nhà máy này. Thế nhưng với giá thành ngày càng cao, sự thiếu hụt tay nghề chuyên môn chưa khắc phục được, điện hạt nhân khó lòng một sớm một chiều hồi sinh như mong muốn. ■