Năng lượng mới - Tái tạo

Hậu Fukushima và tương lai điện hạt nhân toàn cầu (Kỳ 2)

05:00 |16/08/2012

 - 

Dù công nghệ xây dựng lò phản ứng hạt nhân thế hệ 3+ mới ra đời được vài năm, nhưng những người chủ trương ủng hộ phát triển ngành năng lượng hạt nhân đã thúc giục Mỹ nghiên cứu và phát triển công nghệ xây dựng lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4. Nếu lò phản ứng thế hệ thứ 4 ra đời, thì độ an toàn, ổn định sẽ lớn hơn nhiều so với lò phản ứng thế hệ thứ 3+, nhưng giá thành, thậm chí lại rẻ hơn so với giá thành xây dựng lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 2. NangluongVietnam giới thiệu những nhận định tiếp theo về tương lai phát triển của ngành năng lượng hạt nhân toàn cầu của Cơ quan Năng lượng Hạt nhân quốc tế (IAEA) và Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD).

>> Hậu Fukushima và tương lai điện hạt nhân toàn cầu (Kỳ 1)

GIA HÂN

Thế hệ lò phản ứng hạt nhân thứ 4 và tương lai của ngành năng lượng hạt nhân toàn cầu

Hiện mô hình lò phản ứng hạt nhân thứ 4 có khả năng được phát triển dựa trên 2 mẫu thiết kế là IFR và SMR.

Thiết kế IFR

Ông James Hansen, nhà khí tượng học hiện đang là Giám đốc của Học viện Nghiên cứu Không gian NASA Goddard và nhà tỷ phú Richard Branson đã gửi một bức thư chung đến Tổng thống Mỹ Barack Obama, yêu cầu ông Obama tập trung tất cả nguồn lực trên toàn nước Mỹ để phát triển các lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới theo thiết kế IFR, được kỳ vọng là sẽ cung cấp “một nguồn năng lượng dồi dào và sạch nhất của thế giới trong tương lai”.

Mẫu thiết kế IFR

Bức thư được gửi tới ông Obama vào ngày 17/4/2012, trong thư cũng có chữ ký đồng thuận của ông Eric Loewen, chủ tịch Cộng đồng Hạt nhân châu Mỹ.

Công nghệ hạt nhân vốn từ lâu đã được biết đến là luôn đem lại nguồn cung năng lượng dồi dào cho nhân loại. Nhưng với công nghệ xây dựng lò phản ứng hạt nhân theo thiết kế IFR, vấn đề “chất thải hạt nhân” hứa hẹn sẽ được giải quyết hiệu quả và đem lại thêm một ưu điểm mới cho ngành năng lượng hạt nhân, là “năng lượng sạch”.

Theo nội dung của bức thư, không giống như hầu hết các lò phản ứng hạt nhân hiện nay, lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4 hứa hẹn sẽ được áp dụng thiết kế “lò phản ứng tái sinh nhanh” và công nghệ “tổng hợp các hạt neutron siêu tốc - IFR”.

Thiết kế IFR hứa hẹn sẽ là một giải pháp hạt nhân tuyệt vời với khả năng tái sử dụng lượng chất thải hạt nhân thành nhiên liệu, thông qua một quá trình làm giàu hạt nhân ổn định và tiên tiến hơn bất kỳ phương pháp nào hiện nay.

Thay vì phải lưu trữ và chờ xử lý, lượng chất thải hạt nhân hứa hẹn sẽ được xử lý triệt để ngay, và đây là nguyên nhân chính cho nhận định về một “nguồn năng lượng hạt nhân sạch” khi chính phủ xúc tiến xây dựng các lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4 sử dụng thiết kế IFR.

Thiết kế IFR

Các lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4 sẽ an toàn hơn các lò phản ứng hạt nhân hiện nay. Trong trường hợp khẩn cấp, các lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4 sẽ tự động ngừng hoạt động, mà không cần có sự can thiệp của con người, hoặc thậm chí là ngay cả khi hệ thống máy móc kiểm soát các lò phản ứng hạt nhân bị mất điện.

Tuy nhiên chi phí để nghiên cứu và phát triển thiết kế IFR là rất đắt. Nếu phát triển thành công, thì giá thành xây dựng các lò phản ứng hạt nhân theo thiết kế IFR cũng không hề rẻ. Nên có lẽ thiết kế IFR sẽ được áp dụng để xây dựng các lò phản ứng hạt nhân thế hệ 4+ hoặc thậm chí là 5.

Trước mắt, thiết kế SMR đang được ngành năng lượng hạt nhân toàn cầu chú ý hơn, do ưu điểm là việc nghiên cứu và phát triển thiết kế SMR sẽ phù hợp với hạ tầng công nghệ hiện tại hơn so với thiết kế IFR.

Hiện tại, Bộ Năng lượng Mỹ đang xúc tiến xây dựng một thế hệ các lò phản ứng hạt nhân sử dụng thiết kế SMR, các lò phản ứng hạt nhân loại này chỉ nhỏ bằng 1/3 so với các lò phản ứng hạt nhân hiện tại.

Các lò phản ứng sử dụng thiết kế SMR sẽ được thiết kế nhỏ, nhưng công nghệ sử dụng lại tích hợp rất cao. Ưu điểm của lò phản ứng hạt nhân theo thiết kế SMR là tiết kiệm giá thành xây dựng, sử dụng hiệu quả nhiên liệu uranium, độ an toàn cao. Nhưng nhược điểm là không giải quyết triệt để được vấn đề “chất thải hạt nhân” như những lò phản ứng hạt nhân sử dụng thiết kế IFR.

Trong tháng 3/2012, Quốc hội Mỹ đã thông qua kế hoạch chi 450 triệu USD nhằm hỗ trỡ kế hoạch nghiên cứu và phát triển mô hình hai lò phản ứng sử dụng thiết kế SMR trong vòng 5 năm tới.

Mẫu thiết kế SMR

Bộ Năng lượng Mỹ cho hay, kế hoạch phát triển hai lò phản ứng sử dụng thiết kế SMR đang thu hút thêm khoảng 900 triệu USD nữa từ các doanh nghiệp tư nhân, để đầu tư phát triển. Hy vọng thiết kế SMR sẽ sớm được thương mại hóa và xây dựng đại trà vào năm 2022.

Ông Steve Chu, Bộ trưởng Bộ Năng lượng Mỹ cho hay, thông qua việc gây quỹ để nghiên cứu và phát triển các lò phản ứng hạt nhân sử dụng thiết kế SMR, Bộ Năng lượng Mỹ và các nhà công nghiệp hy vọng ngành năng lượng hạt nhân Mỹ sẽ có những bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực công nghệ năng lượng hạt nhân.

Quỹ phát triển công nghệ hạt nhân SMR ra đời, ngay sau khi các công ty năng lượng hạt nhân tại Mỹ đàm phán để vay chính quyền Liên Bang khoảng 8 tỷ USD cho kế hoạch xây dựng 2 lò phản ứng hạt nhân thế hệ 3+, tên là AP1000, công suất 1.100 megawatt tại tiểu bang Georgia, Hoa Kỳ.

Quỹ SMR đang lên kế hoạch sẽ trích ra khoảng 170 triệu USD làm phần thưởng cho các trường đại học có công trong việc hỗ trợ nghiên cứu và phát triển công nghệ xây dựng lò phản ứng hạt nhân theo thiết kế SMR.

Đầu tháng 7 năm 2012, Công ty năng lượng hạt nhân Babcock & Wilcox và tập đoàn năng lượng FirstEnergy (Mỹ) đã thông báo triển khai chương trình chung, cùng nghiên cứu và phát triển công nghệ hạt nhân theo thiết kế SMR. Tập đoàn năng lượng FirstEnergy hiện cũng đang xây dựng 2 lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 3+ tại Ohio.

Với hai thiết kế IFR và SMR, ngành năng lượng hạt nhân Mỹ và toàn cầu hứa hẹn sẽ có những bước tiến vượt bậc trong tương lai.

Tiềm năng của ngành năng lượng hạt nhân chủ yếu bị hạn chế do năng lượng hạt nhân luôn đem lại nhiều rủi ro hơn nhiều so với các nguồn năng lượng khác. Đồng thời chi phí đầu tư nghiên cứu, phát triển, xây dựng, duy trì hoạt động và bảo trì các lò phản ứng hạt nhân cũng rất cao.

Tuy nhiên, với 2 thiết kế công nghệ mới đang được nghiên cứu và phát triển là thiết kế IFR và SMR, ngành năng lượng hạt nhân toàn cầu hứa hẹn sẽ luôn phát triển và tự hoàn thiện, trở thành nguồn cung năng lượng chủ chốt của nhân loại trong tương lai.

NangluongVietnam



TÒA SOẠN TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM
Phòng 406-407-408, Tòa nhà Văn phòng, số 87 Láng Hạ, Ba Đình, Hà Nội
Điện thoại: 024.22113344 - Fax: 024.35147193
Email: toasoan@nangluongvietnam.vn
Hotline: 0969998811 - 0969998822 - 0942632014 Trang TTĐT của Tạp chí Năng lượng Việt Nam hoạt động theo Giấy phép số: 66/GP-TTĐT, cấp ngày 30/3/2018
của Cục Quản lý Phát thanh, Truyền hình và Thông tin Điện tử - Bộ Thông tin & Truyền thông.

Based on MasterCMS 2012 ver 2.3