Nước cờ táo bạo: Dùng năng lượng hạt nhân như một giải pháp thay thế. Pháp đã đúng

488

Đã đến lúc cuộc chiến chống lại hạt nhân của các nhà môi trường học phải chịu trách nhiệm cho sự phụ thuộc của nhân loại vào các nhà máy điện than và khí đốt.

 

Một trong những nhà máy điện hạt nhân hiện đại của Pháp. Ảnh: Civaux-communication – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48034094

 

Hiện nay, năng lượng hạt nhân (hay phân hạch hạt nhân) đang cung cấp 14% lượng điện trên toàn thế giới với 450 lò phản ứng điện hạt nhân đang hoạt động và 52 lò phản ứng mới được xây dựng. Năm 2019, bốn lò phản ứng mới đã đi vào vận hành ở Trung Quốc, Nga và Hàn Quốc.  Dự kiến ​​15 lò phản ứng tiếp theo sẽ khánh thành trong năm nay nằm tại các quốc gia: Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga, Belarus, Slvoakia và Các tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất.

 

Có một sự thật dường như khó tin, nhưng lượng CO2 phát thải từ các lò phản ứng mới ít hơn nhiều so với lượng phát thải CO2 toàn cầu, bất chấp các vụ tai nạn hạt nhân xảy ra ở Chernobyl và Fukushima. Do đó, điện hạt nhân tiếp tục được quốc tế công nhận là nguồn năng lượng điện đáng tin cậy và kinh tế nhất, có tiềm năng phát triển mở rộng trong tương lai. Nếu công nghệ “tái sinh” uranium và thorium có sẵn được sử dụng trên quy mô lớn thì năng lượng hạt nhân hiện tại sẽ đủ để duy trì cung cấp điện trong một vài thế kỉ tới.

 

Theo nguyên lý, 1 kg uranium giàu trong các lò phản ứng nước nhẹ (LWR) có thể tạo ra năng lượng tương đương với khoảng 150.000 kg than. Một lò phản ứng điều chế uranium có thể cho ra 1 kg uranium tự nhiên (bằng với hơn 1 triệu kg than). Tỉ lệ tương tự cũng áp dụng với lò phản ứng điều chế thorium .

 

Cách mà Pháp ứng phó với  “cơn sốt” dầu mỏ

 

Trong tương lai, năng lượng hạt nhân có thể phát triển đủ mạnh để thay thế năng lượng hóa thạch?

 

Trong thực tế, nếu các nguồn năng lượng tái tạo được sử dụng một cách hợp lý, năng lượng hạt nhân sẽ đáp ứng được 75-80% nhu cầu sử dụng điện.

 

Ngày nay, khoảng 75%  lượng điện trên toàn nước Pháp  được sinh ra từ các nhà máy hạt nhân. Do đó, lượng khí thải CO2 trên mỗi đơn vị điện phát ra của quốc gia này luôn ở mức thấp nhất thế giới nhờ vào khẩu hiệu “Không có dầu, nhưng chúng tôi có ý tưởng thay thế.”

 

Trong bài phát biểu trên truyền hình quốc gia vào tháng 3 năm 1974, Thủ tướng Pháp Pierre Messmer đã vẽ ra một kế hoạch đầy tham vọng nhằm biến điện hạt nhân trở thành “xương sống” của hệ thống năng lượng điện quốc gia. Ông thẳng thừng tuyên bố: “Pháp không được thiên nhiên ưu ái ban cho các loại khoáng sản như xăng dầu, trữ lượng than ở Pháp ít hơn so với Anh và Đức hay thậm chí  khí đốt còn không nhiều bằng Hà Lan. Do đó, năng lượng hạt nhân là hi vọng cuối cùng của chúng tôi. Chúng tôi sẽ giành tất cả tiềm lực để phát triển nguồn năng lượng đầy triển vọng này”

 

Sau Kế hoạch Messmer, việc phát triển năng lượng hạt nhân của Pháp được tiến hành với tốc độ chóng mặt. Trong những năm 1980, 44 nhà máy điện hạt nhân mới được tiêu chuẩn hóa trong thiết kế với hai mẫu cơ bản là 900 và 1300 MW đã đi vào hoạt động, giảm đáng kể chi phí và thời gian xây dựng từ 5 đến 7 năm.

 

Tỷ lệ điện được tạo ra từ các nhà máy hạt nhân đã tăng từ khoảng 7% – 75% trong chưa đầy 15 năm kể từ 1975. Đây là một thành tựu kinh tế lớn được người dân nhiệt liệt đón nhận.

 

Thủ tướng Pierre Messmer được chụp vào năm 1974, một năm sau “cú sốc” thiếu hụt dầu, ông lãnh đạo sự thay đổi của nước Pháp bằng cách dựa vào năng lượng hạt nhân để đáp ứng phần lớn nhu cầu điện của đất nước. Ảnh: AFP / STF

 

Bài học kinh nghiệm phát triển năng lượng hạt nhân của Pháp sau “cú sốc” thiếu hụt dầu mỏ năm 1973?

 

Tôi thấy không có lý do gì để không nhân rộng mô hình phát triển của Pháp trên quy mô toàn cầu, nếu chính phủ các nước áp dụng những chính sách phù hợp. Viễn cảnh năng lượng hạt nhân có thể mở ra một kỷ nguyên sản xuất năng lượng không phát thải CO2 không còn là một giấc mơ hão huyền, ít nhất nó sẽ được thực hiện trong sản xuất điện- lĩnh vực chiếm 40% lượng khí thải CO2 toàn cầu.

 

Những lầm tưởng của các nhà môi trường học

 

Thật không may, đã đến lúc những phong trào kêu gọi bảo vệ môi trường cần chịu trách nhiệm cho sự thụ thuộc vào các nhà máy điện than và khí đốt.

 

Trên thực tế, nếu không có những chiến dịch xóa sổ năng lượng hạt nhân thì có lẽ chúng ta đã có nguồn điện không phát thải CO2  từ hơn nửa thế kỷ trước ở Hoa Kỳ và Tây Âu.

 

Mặc dù vẫn còn nhiều lo ngại xung quanh vấn đề an toàn của các nhà máy điện hạt nhân – những nhìn chung sự bài xích của chính trị đối với năng lượng hạt nhân là vô lý.

 

Từ góc nhìn của tôi, lẽ ra sau các vụ tai nạn xảy ra ở Chernobyl (1986) và Fukushima (2011), chúng ta nên nghiêm túc xem xét những đổi mới cơ bản trong thiết kế và vận hành ở các nhà máy điện hạt nhân thay vì cố gắng kìm hãm sự phát triển của nguồn năng lượng này.

 

Tạp chí Der Spiegel từng trích dẫn một luận điểm cho rằng: So với chi phí con người tạo ra năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch, chi phí khắc phục tổn thất của nhà máy điện hạt nhân Chernobyl và những tai nạn do sử dụng điện hạt nhân khác trong cuộc sống vẫn là một con số rất nhỏ bởi năng lượng tái tạo luôn cần một khoản đầu tư đủ lớn thì mới có thể đảm bảo việc tạo ra năng lượng được duy trì ở mức ổn định. Hiện tại có khoảng 350.000 tuabin gió đang hoạt động trên toàn thế giới, các tháp tuabin được thiết kể cao hơn 100 mét so với mặt đất. Một sự thật hiển nhiên rằng tai nạn sẽ luôn “rình rập” trong suốt quá trình xây dựng cũng như bảo trì những thiết kế như vậy.

 

Các báo cáo truyền thông trên toàn thế giới được thống kê bởi National Wind Watch cho thấy con số thương vong trong ngành công nghiệp điện gió luôn ở mức ổn định, do đó không loại trừ khả năng ngành công nghiệp này không đề cập đến những tai nạn. Thương tích trong quá trình lắp đặt và vận hành hàng triệu tấm pin mặt trời trên các mái nhà là một ví dụ khác về cho những rủi rỏ của việc sử dụng năng lượng tái tạo.

 

Cần phải cân nhắc và đánh giá những phương án đưa ra một cách nghiêm túc và hợp lý bởi không có giải pháp hoàn hảo nào để tạo ra năng lượng đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của toàn thế giới mà không để lại tổn thất. Những nỗ lực làm giảm mức tiêu thụ năng lượng luôn đi kèm với rủi ro.

 

Tin vui đến với ngành năng lượng hạt nhân khi một số nhà môi trường học hàng đầu đã thay đổi cái nhìn tích cực hơn đối với nguồn năng lượng này. Điển hình là Nam tước Bryony Worthington, đồng tác giả cuốn Quy luật Biến đổi Khí hậu ở Anh và sau đó là giám đốc của Quỹ Bảo vệ Môi trường Châu Âu giờ đây lại hoàn toàn ủng hộ lò phản ứng muối nóng chảy.

 

Yêu cầu bức thiết với lò phản ứng tiên tiến

 

Năng lượng hạt nhân là một công nghệ cực kỳ phức tạp và đắt đỏ. Đây là nguồn năng lượng đầy thách thức của khoa học, đòi hỏi những kĩ thuật tối tân nhất nhằm tiến hành các phản ứng phân hạch. Thật khó để có thể tưởng tượng năng lượng hạt nhân phục vụ mục đích dân sự sẽ đi về đâu nếu chưa từng có nguồn lực khổng lồ dùng để phát triển vũ khí hạt nhân trong Thế chiến II và Chiến tranh Lạnh.

 

Chúng ta chỉ có thể trầm trồ trước sự sáng tạo và khả năng của những kỹ sư, nhà khoa học trong những năm 1950 và 1960. Nhiều ứng dụng của năng lượng phân hạch đã được nghiên cứu và tiến hành với các thiết bị mô phỏng. Tất cả các ý tưởng táo bạo bao gồm các loại lò phản ứng cải tiến mà ngày nay chúng ta đang phát triển thực tế đều đã được “thai nghén” ở gia đoạn đó.

 

Ngày nay, chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết kế và mô phỏng lò phản ứng trên màn hình máy tính, mà không xây dựng lò đã trở thành thói quen.  Trái lại, trong nhưng năm 1950 và 1960, việc xây dựng hệ thống trong thực tế luôn song hành với nghiên cứu đánh giá hiệu suất của hệ thống đó.

 

Ở thế kỉ trước, phương Tây đã phát triển thành công các lò phản ứng dùng cho tàu ngầm để phục vụ Hải quân Hoa Kỳ nhưng trong quá trình chuyển đôi các lò phản ứng hạt nhân sang sản xuất điện thương mại bởi , hầu hết các thiết kế lò phản ứng ban đầu đều bị thay thế bằng lò phản ứng nước nhẹ (LWR). Ngày nay, các loại lò phản ứng khác như lò tái sinh nhanh chỉ đóng vai trò phụ trợ.

 

Nhìn lại, LWR là nền tảng chính của năng lượng hạt nhân dân sự nhưng nếu xóa sổ hoàn toàn các loại lò phản ứng khác thì lại chính là một sai lầm bởi giải thích cho sự cắt giảm này không nằm ở những lợi thế nội tại của các lò phản ứng LWR mà là do thiếu hụt kinh phí dành cho nghiên cứu và phát triển. Nếu chúng ta không tiếp tục có những giải pháp thay thế và phát triển thì năng lượng hạt nhân sẽ rơi vào bế tắc vì chính những hạn chế của LWR. Đã đến lúc chúng ta phải hành động.

 

Biên dịch: Trần Thiện Phương Anh & Phạm Thị Thu Trang, Ban KH&QLKH