Năng lượng hạt nhân sạch như thế nào?

Bình luận Ánh Dương • 11:00, 07/01/20

Việc triển khai những tiến bộ mới trong công nghệ hạt nhân và nghiên cứu nhằm giảm các mối nguy hại liên quan đang khiến nhiều nhà khoa học và các quốc gia có cái nhìn mới về năng lượng hạt nhân.

Khi sự nóng lên toàn cầu đang dần trở thành hiện thực, áp lực ngày càng đè lên các chính phủ buộc họ phải tìm giải pháp có lượng khí thải carbon thấp để tạo ra điện. Tuy nhiên, với hơn bảy tỷ người trên thế giới, nhiều nhà khoa học đang đặt câu hỏi về khả năng của năng lượng tái tạo có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của hầu hết các quốc gia hay không.

Vào tháng 2, tỷ phú Bill Gates của Microsoft tuyên bố sẽ đầu tư hàng chục triệu đô la vào các thiết kế lò phản ứng sáng tạo như một phần của nhiệm vụ từ thiện của mình cho các giải pháp năng lượng sạch. Một tuần sau đó, chính phủ Hoa Kỳ cũng tuyên bố sẽ hỗ trợ hơn 8 tỷ đô la cho các nhà máy điện hạt nhân, những công trình mới đầu tiên được xây dựng kể từ thảm họa đảo Three Mile năm 1979, như một cú hích khởi động cho chương trình hạt nhân trị giá 54,5 tỷ đô la.

Giờ đây, sau Hội nghị thượng đỉnh an ninh hạt nhân, Tổng thống Mỹ đang giải quyết vấn đề giải trừ vũ khí hạt nhân và ngăn chặn vật liệu hạt nhân thông qua các cuộc đàm phán quốc tế đang diễn ra liên quan đến Hiệp ước không phổ biến hạt nhân (NPT).

Mặc dù có nhiều cải tiến về an toàn, năng lượng hạt nhân được cho là hình ảnh không tạo ra carbon gây ô nhiễm môi trường, vẫn bị ảnh hưởng bởi hai vấn đề chính: lưu trữ chất thải phóng xạ tồn tại lâu dài và ngăn chặn phát triển vũ khí hạt nhân. Ngoài ra, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đáp ứng yêu cầu của quá trình “làm giàu Uranium”, ví dụ như trong quá trình khai thác, làm giàu, xây dựng và vận hành nhà máy trong suốt vòng đời của nó... cũng đều gây ô nhiễm môi trường. Do đó, uranium hiện tại không phải là một câu trả lời vô tội, cũng không phải là giải pháp lâu dài.

Vào tháng 3 tại Đại học Sydney, nhà khoa học NASA và chuyên gia về biến đổi khí hậu, Tiến sĩ James Hansen đã chỉ ra rằng ngay cả một quốc gia tiến bộ như Đức hiện chỉ có thể tạo ra trung bình 7% năng lượng từ nguồn năng lượng tái tạo và các ngành công nghiệp đang rời khỏi Đức vì liên quan đến việc tăng giá điện.

Hansen nói rằng bảy quốc gia, trong đó bao gồm Pháp và Trung Quốc, có chuyên môn về hạt nhân hoặc các dự án nghiên cứu và phát triển có thể xây dựng “các nhà máy thế hệ thứ tư”, không có nhược điểm hiện tại.

Tuy nhiên, Tiến sĩ Mark Diesendorf, tác giả của “Giải pháp nhà kính với năng lượng bền vững” không đồng ý, ông nói “Trước những thách thức lâu dài về nghèo đói và bất công toàn cầu, hai mối đe dọa lớn nhất đối với nền văn minh nhân loại trong thế kỷ XXI là biến đổi khí hậu và chiến tranh hạt nhân. Sẽ là vô lý khi đáp ứng nhu cầu của người này bằng cách tăng rủi ro của người kia”.

Trong cuốn sách nổi tiếng của mình, “Năng lượng bền vững - Không có không khí nóng”, Tiến sĩ David MacKay thảo luận toàn diện về các nguồn năng lượng khác nhau, với nhiều kết luận thực tế dựa trên các tính toán cẩn thận. MacKay có văn phòng tại Khoa Vật lý của Đại học Cambridge, cũng là cố vấn khoa học chính cho Bộ Năng lượng và Biến đổi Khí hậu của Vương quốc Anh.

Trong chương về năng lượng hạt nhân của cuốn sách, MacKay đã xem xét vấn đề rác thải và kết luận: “Một nghìn năm chắc chắn là một thời gian dài so với thời gian của chính phủ và các quốc gia! Vì khối lượng chất thải hạt nhân rất ít, tôi cảm thấy mối lo ngại về chất thải hạt nhân là quá nhỏ so với tất cả các dạng chất thải khác mà chúng ta đang gây ra cho các thế hệ tương lai”. Sau đó, trong phần về kế hoạch năng lượng toàn cầu hiệu quả, điểm mấu chốt MacKay đã nói là: “chúng ta cần hoàn thành một kế hoạch bổ sung, chúng ta phải dựa vào một hoặc nhiều dạng năng lượng mặt trời. Hoặc sử dụng năng lượng hạt nhân. Hoặc cả hai".

Trong khi nghiên cứu của MacKay, tập trung nhiều hơn vào việc đáp ứng nhu cầu năng lượng và ít hơn về kinh tế, các chuyên gia khác xác nhận mối quan tâm của Hansen về chi phí vốn tương đối cao của năng lượng tái tạo. Tiến sĩ Barry Brook là giám đốc của Khoa học khí hậu tại Viện Môi trường - Đại học Adelaide. Trong một cuộc đánh giá gần đây về các vấn đề hạt nhân với Martin Nicholson, đồng tác giả của “Năng lượng trong biến đổi khí hậu”, Brook đã tuyên bố: “Nguồn năng lượng tái tạo [như gió và mặt trời] sử dụng nhiều hơn nguyên liệu thô trên mỗi đơn vị năng lượng được tạo ra so với (thậm chí) việc các nhà máy điện hạt nhân thế hệ hiện tại phát thải hết công suất trong toàn vòng đời, bao gồm cả sản xuất nhiên liệu hạt nhân. Nếu tính cả dự trữ năng lượng và dự phòng nhiên liệu hóa thạch, phát thải khí nhà kính trong quá trình sản xuất năng lượng gió và mặt trời cao hơn nhiều”.

Uranium không phải là nhiên liệu phản ứng hạt nhân duy nhất được xem xét sử dụng. Nghiên cứu về thorium đã được phục hồi, đáng chú ý nhất là ở Ấn Độ và Nga, với hai tính năng quan trọng. Thứ nhất, các lò phản ứng thorium sản xuất plutonium không nguy hiểm đáng kể cho chế tạo vũ khí, và thứ hai, chúng có thể “đốt cháy” thị trường chứng khoán.

Tuy nhiên, theo Hiệp hội hạt nhân thế giới, các vấn đề liên quan đến chi phí chế tạo nhiên liệu cao do ô nhiễm đồng vị urani có nghĩa là vẫn có nguy cơ phổ biến vũ khí hạt nhân. Nhưng Kirk Sorensen, một kỹ sư của NASA và ủng hộ thorium giải thích, rằng uranium không ổn định này “rất dễ bị phát hiện khi chế tạo và rất khó sử dụng nó để chế tạo bất kỳ loại vũ khí thực tế nào”.

Mặc dù chu trình thorium còn quá xa để có thể khẳng định sạch hơn, an toàn hơn, hiệu quả hơn và bền vững hơn uranium, Sorensen tin rằng lợi thế hấp dẫn nhất của nó là chi phí thấp hơn cho các lò phản ứng nhỏ hơn nhiều. Niềm đam mê nhìn xa trông rộng của ông chắc chắn sẽ giúp đưa thorium nổi bật trở lại. Ông nói: “Một thế giới sử dụng năng lượng từ công nghệ thorium một cách an toàn trong hàng chục ngàn năm là mục tiêu của những người làm việc để nhận ra tiềm năng của thorium”.

Tuy nhiên, các nhà phê bình vẫn còn hoài nghi. Tiến sĩ Richard Broinowski thuộc Cơ quan giám sát hạt nhân, tác giả của “Sự thật hay Phân hạch? Sự thật về tham vọng hạt nhân của Úc””, nhắc lại thực tế là chu trình thorium tạo ra “bom cấp” uranium. Ông nói rằng có rất nhiều phàn nàn rằng năng lượng hạt nhân và các lò phản ứng thế hệ thứ tư vẫn còn mang tính lý thuyết cao và chưa được hiện thực hóa. “Đó vẫn chính xác là có liên quan đến vật lý hạt nhân”, ông nói.

MacKay đề xuất các kế hoạch năng lượng toàn cầu để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu bao gồm các giải pháp khác, như thuế ô nhiễm, thu hồi và lưu trữ carbon, và giảm tiêu thụ năng lượng; nhưng liên quan đến điện khử cacbon, ông nói “hãy dừng vở diễn Punch and Judy và hãy bắt đầu xây dựng”.

Khi các quốc gia khác nhau kiểm tra các biện pháp khác nhau dựa trên nhu cầu và nguồn lực phù hợp, có vẻ như năng lượng hạt nhân thế hệ mới và hiện tại sẽ trở thành một phần của câu trả lời cho thách thức khó khăn trong việc ngăn chặn sự nóng lên toàn cầu, cho dù chúng ta có đồng ý hay không.

Ánh Dương (biên dịch)

Tác giả: Cassie Ryan
Theo The Epoch Times

 

Xem thêm:

Khoa học Công nghệ