Chiến lược khôi phục vị thế lãnh đạo năng lượng hạt nhân của Hoa Kỳ

Điện hạt nhân trong thời kỳ ‘chuyển giao năng lượng’

Điện tái tạo và điện hạt nhân: Hai nguồn chiến lược của Việt Nam


Thực trạng khó khăn

Ngành công nghiệp hạt nhân của Mỹ hiện đang bước vào một năm có triển vọng nhất từ trước đến nay. Sản xuất điện từ các nhà máy điện hạt nhân đạt mức cao nhất vào năm 2019 khi nước Mỹ dẫn đầu thế giới trong sản xuất ra hơn 809 tỷ kWh điện, đủ cung cấp cho hơn 66 triệu gia đình.

Tuy nhiên, trong khi Mỹ vận hành các lò phản ứng hạt nhân lớn nhất thế giới ở mức cao nhất trong ngành công nghiệp năng lượng, thì khả năng sản xuất nhiên liệu hạt nhân trong nước của quốc gia này đang trên bờ vực sụp đổ.

Đặc biệt Mỹ đang gặp khó khăn, hoặc để mất khả năng sản xuất uranium trong nước, chỉ có một số công ty khai thác uranium đang nỗ lực với công việc, thì nhà máy chuyển đổi uranium thành nhiên liệu duy nhất ở Mỹ không hoạt động do điều kiện thị trường yếu kém và không thể cạnh tranh với các doanh nghiệp quốc doanh nước ngoài (đáng chú ý nhất là từ Trung Quốc và Nga). Thực tế là 90% nhiên liệu uranium được sử dụng hiện nay trong các lò phản ứng của Mỹ được sản xuất ở nước ngoài.

Chiến lược khôi phục vị thế năng lượng hạt nhân của Mỹ

Năm 2018, Bộ trưởng Thương mại Mỹ đã khởi xướng một cuộc điều tra về nhập khẩu uranium nước ngoài và ảnh hưởng của chúng đối với an ninh quốc gia.

Vấn đề này được đưa ra bởi Công ty Energy Fuels (công ty khai thác uranium của Mỹ) lo ngại rằng, uranium có nguồn gốc từ khắp nơi trên thế giới có thể có chất lượng kém hơn và có thể gây rủi ro an ninh quốc gia. Ngày 14/4/2019, Bộ Thương mại Hoa Kỳ đã đệ trình một báo cáo về cuộc điều tra này tới Nhà Trắng, khiến Tổng thống Donald Trump phải mất 90 ngày để trả lời các khuyến nghị.

Bộ trưởng Năng lượng Hoa Kỳ - Dan Brouillette đã công bố bản Chiến lược của Nhóm Nghiên cứu nhiên liệu hạt nhân để khôi phục vai trò lãnh đạo năng lượng hạt nhân của Mỹ. Ngày 12/7/2019, Tổng thống Trump ký Bản ghi nhớ về Ảnh hưởng của nhập khẩu Uranium đối với an ninh quốc gia và thành lập Nhóm Nghiên cứu nhiên liệu hạt nhân NFWG (Memorandum on the Effect of Uranium Imports on the National Security and Establishment of the United States Nuclear Fuel Working Group). Bộ trưởng Brouillette công bố chiến lược toàn diện, trong đó nêu ra các hành động tiềm năng có thể đóng góp tính tích cực của năng lượng hạt nhân, khôi phục khả năng của ngành công nghiệp khai thác uranium, chế biến và chuyển đổi công nghiệp, tăng cường uy quyền công nghệ của Mỹ và thúc đẩy xuất khẩu, trong khi đảm bảo sự nhất quán đối với mục tiêu không phổ biến và hỗ trợ an ninh quốc gia.

Bộ trưởng Brouillette cho biết: Sự suy giảm của ngành công nghiệp khai thác - chế biến - chuyển đổi từ uranium đến nhiên liệu hạt nhân của Mỹ trong vài thập kỷ qua đã đe dọa đến lợi ích và an ninh quốc gia. Chiến lược này đưa ra một loạt các lựa chọn chính sách để khôi phục vai trò lãnh đạo của Mỹ về năng lượng và công nghệ hạt nhân, bao gồm các khuyến nghị chính sách về thực hiện các hành động, điều hành, vai trò Quốc hội và những quy định cho việc thực hiện, tăng cường các lợi ích do năng lượng hạt nhân đem lại, phục hồi khả năng khai thác uranium, chế biến, làm giàu công nghiệp, sản xuất nhiên liệu hạt nhân, tăng cường uy quyền công nghệ và thúc đẩy xuất khẩu của Mỹ.

Vì vấn đề an ninh quốc gia, điều quan trọng là Mỹ phải thực hiện các bước táo bạo để bảo tồn và phát triển toàn bộ doanh nghiệp năng lượng hạt nhân của Mỹ. Chính quyền Trump cam kết lấy lại vị thế cạnh tranh toàn cầu của nước Mỹ với tư cách là quốc gia lãnh đạo thế giới về năng lượng hạt nhân.

Nhóm Nghiên cứu NFWG thực hiện phân tích đầy đủ hơn vấn đề liên quan an ninh quốc gia đối với toàn bộ chuỗi cung ứng nhiên liệu hạt nhân và báo cáo Tổng thống. NFWG đã thực hiện việc tiếp cận hợp tác liên ngành để phát triển các lựa chọn chính sách xuyên suốt toàn bộ chuỗi cung ứng nhiên liệu hạt nhân để hồi sinh ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân của Mỹ.

Xây dựng quỹ Dự trữ Uranium là bước đầu tiên trong việc bảo tồn chu trình nhiên liệu hạt nhân của Mỹ.

Bản Chiến lược đưa ra các khuyến nghị:

Thứ nhất: Hành động ngay lập tức và táo bạo để tăng cường các ngành công nghiệp khai thác và chế biến, làm giàu uranium, sản xuất nhiên liệu hạt nhân và khôi phục khả năng hiện có tại các cơ sở chế tạo nhiên liệu hạt nhân.

Thứ hai: Tận dụng sự đổi mới công nghệ của Mỹ và đầu tư RD&D hạt nhân dân dụng tiên tiến để củng cố các tiến bộ kỹ thuật và tăng cường sự lãnh đạo của Mỹ trong thế hệ tiếp theo của công nghệ hạt nhân dân sự.

Thứ ba: Đảm bảo rằng sẽ có một ngành năng lượng hạt nhân phát triển và lành mạnh để các công ty khai thác uranium, nhà cung cấp chu trình nhiên liệu, nhà cung cấp lò phản ứng hạt nhân có thể bán sản phẩm, dịch vụ của họ.

Thứ tư: Phải có cách tiếp cận chính phủ một cách tổng thể để hỗ trợ ngành năng lượng hạt nhân của Mỹ trong việc xuất khẩu công nghệ hạt nhân dân sự trong cuộc cạnh tranh với các doanh nghiệp do nhà nước sở hữu của các nước khác.

Bản Chiến lược này khẳng định rằng độ tin cậy của việc không phổ biến vũ khí của Mỹ phụ thuộc vào khả năng trụ vững được và sự lành mạnh của vị trí dẫn đầu công nghệ, cũng như ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân dân sự và tiêu chuẩn hàng đầu thế giới của quốc gia này được thể hiện bởi các hệ thống pháp quy an toàn hạt nhân của Mỹ.

Mỹ đang phải đối mặt với 2 yêu cầu quốc phòng trong tương lai, đó là nguồn cung cấp uranium nội địa: Uranium làm giàu ở cấp độ thấp là cần thiết để sản xuất tritium cho vũ khí hạt nhân vào những năm 2040; uranium làm giàu ở cấp độ cao là cần thiết để cung cấp cho các lò phản ứng hạt nhân của hải quân trong những năm 2050.

Chiến lược này cũng nhằm bảo vệ và phát triển toàn bộ doanh nghiệp hạt nhân của Mỹ, để giải quyết những thách thức đang phải đối mặt với chu trình nhiên liệu hạt nhân.

Là bước khởi đầu và quan trọng, yêu cầu Ngân sách tài khóa năm 2021 của Tổng thống giao cho Cơ quan Năng lượng Hạt nhân (NE) thuộc Bộ Năng lượng 150 triệu US$ để thành lập một quỹ Dự trữ Uranium trong nước. NE sẽ mua trực tiếp uranium từ các các mỏ uranium trong nước và ký các hợp đồng dịch vụ chuyển đổi uranium với các công ty của Mỹ. Quỹ Dự trữ mới dự kiến sẽ hỗ trợ hoạt động ít nhất cho hai mỏ uranium, thiết lập lại cơ sở chuyển đổi uranium và đảm bảo cung cấp uranium dự phòng cho các nhà máy điện hạt nhân trong trường hợp thị trường gián đoạn.

Cơ quan Năng lượng hạt nhân sẽ bắt đầu một quy trình mua sắm cạnh tranh để xây dựng quỹ dự trữ Uranium trong năm tới. Việc hỗ trợ bổ sung sẽ được xem xét trong thời gian hơn 10 năm khi các điều kiện thị trường phát triển, bao gồm cả việc xem xét nhu cầu làm giàu uranium sau khi thực hiện trong thời gian ngắn việc khai thác và các phân đoạn chuyển đổi uranium.

Xây dựng quỹ dự trữ Uranium đúng là cần thiết tại thời điểm quan trọng này để giảm rủi ro cung cấp nhiên liệu hạt nhân ở Mỹ. Điều đó sẽ tạo ra các công việc hỗ trợ nền kinh tế Mỹ và tăng cường khai thác và làm giàu, chuyển đổi uranium trong nước.

Sản xuất Uranium ở Mỹ

Trong năm 2019, Mỹ đã sản xuất tổng cộng 0,17 triệu pound U3O8 (65,4 tấn Uranium) tinh quặng uranium từ tất cả các mỏ trong nước. Con số này thấp hơn 89% so với năm 2018.

Việc khai thác uranium ở Mỹ hiện chỉ được thực hiện bởi một vài công ty, mặc dù có một số công ty khai thác uranium có sự hiện diện ở cả Mỹ và Canada. Mỏ White Mesa ở Utah có 4, hoặc 5 mỏ dưới lòng đất và một số hoạt động lọc nước tại chỗ, đây là tất cả sản xuất uranium của Mỹ hiện nay.

Sản xuất uranium ở Mỹ đã giảm liên tục kể từ đầu những năm 1980 khi các nhà máy điện hạt nhân của Mỹ thay thế uranium trong nước bằng uranium nhập khẩu rẻ hơn. Các đối thủ nước ngoài thuộc sở hữu nhà nước hoạt động trong các môi trường kinh tế và pháp lý khác nhau, cũng liên tục giảm giá uranium, khiến các công ty khai thác uranium Mỹ gần như không thể cạnh tranh nổi trên một sân chơi bình đẳng. Rồi những lo ngại về chất phóng xạ và chất thải đã hạn chế sự tăng trưởng của ngành khai thác uranium ở Mỹ.

Năm 2019, Hoa Kỳ đã sản xuất khoảng 174.000 pound uranium, tổng sản lượng thấp nhất trong hơn 70 năm. Một số mỏ uranium khác của Mỹ hiện đang hoạt động ở mức tối thiểu để duy trì cho các cơ sở của họ hoạt động tốt. Nhiều cơ sở không hoạt động nữa và đang chờ tín hiệu thị trường để bắt đầu sản xuất trở lại. Cơ sở chuyển đổi uranium quốc gia duy nhất của cũng không hoạt động và tất cả có nguy cơ ngừng hoạt động vĩnh viễn nếu thị trường không cải thiện.

Biểu đồ sau cho thấy tình hình sản xuất uranium ở Mỹ qua các năm từ 1996 đến 2019:

Khi Mỹ nỗ lực khôi phục toàn bộ các cơ sở chu trình chế tạo nhiên liệu hạt nhân hiện tại, người ta nhận ra cuộc đua này là một cuộc đua marathon, không phải là một cuộc đua nước rút, nhưng đang ở trong cuộc đua trên một chặng đường dài.

Ngoài việc xây dựng quỹ dự trữ Uranium, NE còn hỗ trợ các công việc khác trong chiến lược của Tổng thống để tái lập sự lãnh đạo toàn cầu của nước Mỹ trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân.

Có thể, 5-7 năm tới sẽ là một cơn lốc đổi mới hạt nhân khi người ta thấy các nhiên liệu và lò phản ứng mới được xây dựng trên khắp nước Mỹ.

Ngay bây giờ, Mỹ đang đầu tư vào cơ sở hạ tầng và các chương trình để mở ra một kỷ nguyên mới cho năng lượng hạt nhân trong tương lai gần, giúp cho lượng khí thải thấp hơn, tạo ra nhiều việc làm mới và đưa nền kinh tế phát triển ngày càng hùng mạnh hơn./.

BIÊN DỊCH VÀ TỔNG HỢP: NGUYỄN THỊ THU HÀ - BAN KẾ HOẠCH VÀ QUẢN TRỊ KHOA HỌC (VINATOM)

Tài liệu tham khảo:

https://www.energy.gov/strategy-restore-american-nuclear-energy-leadership

https://www.energy.gov/ne/articles/building-uranium-reserve-first-step-preserving-us-nuclear-fuel-cycle

https://www.eia.gov/uranium/reserves/