Đầu tư, hỗ trợ phát triển lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) - Nhìn từ sự kiện TerraPower của Hoa Kỳ

Công nghệ lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) - Nhìn từ sự kiện TerraPower của Hoa Kỳ TerraPower đã đi vào lịch sử công nghệ hạt nhân Hoa Kỳ khi được Cơ quan Pháp quy Quốc gia Hoa Kỳ (NRC) chính thức cấp phép vào ngày 5/3/2026. Mặc dù không phải là lò SMR đầu tiên trên thế giới được cấp phép thương mại, nhưng với những gì đã diễn ra, TerraPower đã gợi mở rất nhiều vấn đề thảo luận, trao đổi và những bài học kinh nghiệm mà những quốc gia phát triển điện hạt nhân, trong đó có Việt Nam, có thể soi chiếu, học hỏi.

Theo thống kê của EnergyData - một nền tảng dữ liệu mở và phân tích dữ liệu về lĩnh vực năng lượng: Hoa Kỳ đang dẫn đầu thế giới, với 22 thiết kế SMRs, tiếp theo là Nga 17, Trung Quốc 10, Nhật Bản và Canada 5.

Theo một bài báo ở dạng tiền ấn phẩm của hai nhà khoa học trường Đại học Kyoto Nhật Bản trên arXiv: Đến tháng 1/2025, Hoa Kỳ đang dẫn đầu thế giới với số lượng 18 công nghệ SMR đang được phát triển ở những giai đoạn khác nhau, theo sau là Nga, Trung Quốc, Nhật Bản.

Dù số lượng có xê xích ít nhiều ở hai nguồn thông tin, nhưng tựu chung lại, Hoa Kỳ vẫn thể hiện vị thế vượt trội trong phát triển và thiết kế SMR, ngay cả khi Nga, Trung Quốc mới là hai quốc gia đi trước trong xây dựng, vận hành những lò phản ứng SMR đầu tiên trên thế giới.

Việc đi tìm những câu trả lời cho nội dung này sẽ đem lại cho chúng ta nhiều điều đáng suy ngẫm.

Chính sách đầu tư trực tiếp cho SMRs:

Trong một cuộc trao đổi năm 2020, TS. Trần Chí Thành - Viện trưởng Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam (VINATOM) từng nhận xét rằng: Chính sách đầu tư cho năng lượng hạt nhân của các chính phủ trên thế giới thường hết sức dài hạn và liên tục được tiếp nối bằng những chương trình hỗ trợ, tài trợ khác nhau. Vì thế, khi nhìn vào sự phát triển của một công nghệ hạt nhân, người ta thường thấy dấu ấn chính sách của chính phủ và kỳ vọng của những nhà phát triển. Câu chuyện đầu tư cho SMRs của Hoa Kỳ cũng như vậy.

Có thể thấy sự phát triển công nghệ SMRs của Hoa Kỳ gắn liền với những chương trình của Chính phủ, mà đi đầu là Chương trình Hỗ trợ kỹ thuật cấp phép SMR (SMR Licensing Technical Support - LTS). Sau khi chương trình LTS kết thúc vào năm 2017, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã mở thêm nhiều chương trình, mà nổi bật như:

1. Các cơ hội của ngành công nghiệp Hoa Kỳ trong phát triển công nghệ hạt nhân tiên tiến (U.S. Industry Opportunities for Advanced Nuclear Technology Development, DE-FOA-0001817).

2. Chương trình nghiên cứu và phát triển SMR tiên tiến (Advanced SMR R&D Program).

3. Chương trình trình diễn lò phản ứng tiên tiến (Advanced Reactor Demonstration Program ARDP).

4. Chương trình Sự sẵn sàng của nhiên liệu có độ giàu uranium thấp (HALEU Availability Program).

5. Chương trình triển khai nội địa hóa ban đầu các công nghệ SMR thế hệ III+ (The initial domestic deployment of Generation III+ (Gen III+) small modular reactor (SMR) technologies)...

Chương trình Hỗ trợ kỹ thuật cấp phép SMR (SMR Licensing Technical Support - LTS):

Có thể thấy rằng, những chính sách thúc đẩy SMRs nổi bật nhất của Chính phủ Hoa Kỳ cho SMRs đều thông qua Bộ Năng lượng (DOE). Kể từ năm 2012, dưới thời Bộ trưởng Steven Chu, DOE bắt đầu thiết lập chương trình Hỗ trợ kỹ thuật cấp phép SMR (SMR Licensing Technical Support - LTS) - một phần trong chiến lược năng lượng “All-of-the-above” (Tất cả mọi nguồn năng lượng) mà chính quyền Tổng thống Obama đề xướng nhằm thúc đẩy đồng đều các nguồn năng lượng truyền thống (hạt nhân, khí đốt), năng lượng tái tạo; hỗ trợ tăng trưởng kinh tế và tạo việc làm; tăng cường an ninh năng lượng; triển khai các công nghệ phát thải carbon thấp và đặt nền móng cho một tương lai năng lượng sạch.

Với khoản ngân sách 452 triệu USD trong vòng 5 năm (tuy không lớn so với cả ngân sách được cấp cho DOE), nhưng chương trình LTS được coi là thành công khi hướng trực tiếp đến ngành công nghiệp, các viện nghiên cứu, phòng thí nghiệm quốc gia và giới hàn lâm thông qua hợp tác công - tư để thúc đẩy sự phát triển của các SMRs trong thời gian ngắn với các tính năng an toàn, vận hành và bảo mật ở mức tiên tiến. Thông qua chương trình này, DOE cũng muốn tập trung vào các nỗ lực chia sẻ chi phí nhằm đẩy nhanh quá trình chứng nhận, cấp phép và lựa chọn địa điểm cho các thiết kế SMR tiên tiến; đồng thời giảm bớt các rào cản kinh tế, kỹ thuật và pháp lý trong triển khai các lò SMRs.

Có 4 hồ sơ được nộp từ Westinghouse, Babcock & Wilcox, Holte, và NuScale Power, với các lò phản ứng quy mô từ 225 MWe đến 45 MWe và hai hồ sơ được phê duyệt: Hỗ trợ thiết kế B&W 180 MWe mPower, vốn được phát triển từ năm 2009 ngay ở vòng kêu gọi tài trợ đầu tiên và hỗ trợ hoàn thiện hồ sơ cấp phép thiết kế NuScale 50 MWe ở vòng kêu gọi tài trợ thứ hai.

Với thỏa thuận DOE sẽ đầu tư tới một nửa chi phí dự án, DOE đã cấp 111 triệu USD cho Babcock & Wilcox. Chuyện suôn sẻ cho đến cuối năm 2014, DOE đã thông báo dừng hỗ trợ do B&W rời cuộc chơi SMR. Từ chỗ là công ty sáng giá, Babcock & Wilcox gục ngã trước bài toán kinh tế và thị trường khi không gọi thêm được nhà đầu tư, không tìm được khách hàng cam kết mua công nghệ. Tuy nhiên, B&W không bị DOE đòi hoàn lại số tiền tài trợ.

Cuộc đua phát triển SMR nhiều cam go. Nhưng DOE còn trông đợi vào NuScale Power - dự án mà chi phí hai bên cùng bỏ ra là 50-50 và NuScale Power nhận được 217 triệu USD trong vòng 5 năm cho hỗ trợ phát triển thiết kế và xin chứng nhận, cấp phép từ Cơ quan Pháp quy Hoa Kỳ (NRC). Thiết kế ban đầu của NuScale Power là 45 MWe, được tăng công suất lên 60 MWe và cuối cùng là 77 MWe.

Giữa năm 2013, NuScale lập sáng kiến Western Initiative for Nuclear (WIN), sau được đổi tên là Dự án điện không phát thải carbon - bao gồm Energy Northwest (ENW) và Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) để nghiên cứu việc trình diễn và sử dụng các nhà máy SMR nhiều mô đun ở Tây Hoa Kỳ.

Dự án NuScale SMR là một phần của dự án WIN được ấn định tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho (INL) của DOE, với UAMPS là chủ sở hữu và ENW là nhà vận hành.

Chương trình LTS đã kết thúc vào năm 2017 và NuScale được coi là thành công nhất. Cũng như thường lệ, người ta chỉ thấy gương mặt người chiến thắng mà quên đi kẻ thất bại. Cuộc đua phát triển SMRs quá khốc liệt, không chỉ bởi những thách thức công nghệ của nó, mà còn bởi thách thức từ thị trường năng lượng bảo thủ - “ăn chắc mặc bền” trong khi SMRs mới ở thuở bình minh công nghệ. Ở góc độ nào đó, NuScale được coi là kẻ về nhì may mắn khi kiên trì đi theo hành lang xin chứng nhận, cấp phép của NRC.

Trên đường đua SMR còn có cả dấu vết thất bại của Westinghouse. Vào tháng 1/2014, Công ty thông báo tạm dừng kế hoạch phát triển SMR do việc đầu tư tốn kém mà không tìm được khách hàng; đồng thời, lưu ý việc phát triển SMR khó khả thi, nếu không nhận được hỗ trợ từ Chính phủ (ít nhất từ 30 đến 50% kinh phí phát triển). Do đó, Westinghouse quyết định quay trở về với lò công suất lớn. Tuy nhiên, vào năm 2016, Westinghouse bắt đầu có những tín hiệu trở lại với SMR.

Chương trình Nghiên cứu và phát triển SMR tiên tiến (Advanced SMR R&D Program):

Khi chứng kiến những khó khăn mà các công ty phát triển SMRs gặp phải thông qua chương trình LTS, DOE hiểu rằng: Để chuyển những giá trị mà công nghệ SMRs hứa hẹn thành giá trị thực tế, thì ngành công nghiệp cần hỗ trợ nhiều hơn từ Chính phủ. Thông thường, quá trình phát triển và xin cấp phép cho một công nghệ tiên tiến ẩn chứa nhiều rủi ro về kỹ thuật, rào cản tài chính cho nhà phát triển bởi các đặc điểm, cũng như tính năng độc đáo vốn có trong thiết kế công nghệ. Với SMRs, những tính năng và đặc điểm ấy càng trở nên thách thức trong thiết kế nhỏ gọn của chúng, bao gồm nhiên liệu và vật liệu xây dựng mới, sự tích hợp chặt chẽ hơn các thành phần hệ thống chính trong giới hạn áp suất của hệ thống chính, việc sử dụng các kỹ thuật chế tạo dạng module, hay việc sử dụng các lõi có tuổi thọ cao, các cảm biến và thiết bị đo lường tiên tiến.

Đây là chương trình thuần túy tài trợ về kỹ thuật cho các nhà phát triển công nghệ SMRs, với ba nhóm tài trợ khác nhau:

1. Nhóm dự án chuẩn bị trình diễn hạt nhân tiên phong nhằm giải quyết vấn đề cho những dự phát triển lò phản ứng tiên tiến lớn, hoặc những tiến bộ công nghệ phức tạp cho những nhà máy hiện đang vận hành, vốn có nguy cơ gặp nhiều rủi ro kỹ thuật và cấp phép đáng kể.

2. Nhóm dự án phát triển lò phản ứng tiên tiến cho phép đề xuất những khái niệm, ý tưởng phù hợp nhất nhằm cải thiện năng lực và tiềm năng thương mại hóa của những thiết kế, cũng như công nghệ tiên tiến.

3. Nhóm dự án hỗ trợ pháp quy nhằm cung cấp hỗ trợ trực tiếp, hoặc giải quyết các vấn đề pháp quy về thiết kế, đánh giá pháp quy với các hồ sơ cấp phép, cũng như các nỗ lực tập trung vào việc xin cấp giấy chứng nhận và cấp phép các thiết kế lò tiên tiến.

Khác biệt với nhiều chương trình hỗ trợ SMRs, chương trình này chủ yếu rót các khoản tài trợ “nhỏ” với kinh phí dưới 40 triệu USD/dự án để giải quyết các rào cản kỹ thuật cụ thể về vật liệu tiên tiến có khả năng chịu nhiệt độ cao, môi trường ăn mòn của kim loại lỏng, hay muối nóng chảy; các nhiên liệu hạt nhân mới như hạt nhiên liệu TRISO, nhiên liệu HALEU (uranium có độ làm giàu thấp); hệ thống điều khiển tiên tiến sử dụng cảm biến thông minh...

Tính từ năm 2018 đến năm 2024, có khoảng 50 dự án SMRs nhận được tài trợ, trong đó nổi bật với những cái tên như NuScale Power, X-energy, Kairos Power. Qua dự án được DOE tài trợ này, NuScale Power có thể hoàn thiện và chứng minh được tính năng đột phá trong công nghệ là áp dụng hệ thống vận hành tự nhiên toàn công suất, cho phép loại bỏ các thành phần bơm chủ động khỏi module và làm đơn giản hóa cấu hình của hệ thống. Nhờ vậy, NuScale đã trở thành thiết kế SMR đầu tiên được NRC cấp chứng nhận thiết kế vào năm 2023.

Với X-energy - dự án TRISO-X với DOE đã giúp họ chứng minh các hạt nhiên liệu TRISO không bị nóng chảy trong lò phản ứng và có thể kháng nhiệt ở mức cực cao, vượt ngưỡng nhiệt của các nhiên liệu hạt nhân hiện hành. Nhiên liệu này phù hợp sử dụng ở Xe-100 - lò phản ứng làm mát bằng khí nhiệt độ cao (HTGR) của X-energy.

Dự án tiêu biểu thứ ba thuộc về Kairos Power, bên phát triển lò phản ứng làm mát bằng muối fluoride lỏng. Dự án giúp họ nghiên cứu các loại hợp kim chịu ăn mòn và hệ thống cảm biến đặc biệt.

Bên cạnh đó, có thể kể đến TerraPower với gói hỗ trợ từ Nhóm hỗ trợ pháp quy: Báo cáo phương pháp đánh giá chất lượng nhiên liệu tiên tiến cho lò phản ứng sóng di chuyển (Traveling Wave Reactor - TWR) và gửi báo cáo cho Ủy ban Pháp quy Hoa Kỳ phê duyệt.

Có thể thấy, chương trình này đã thiết lập những phòng thí nghiệm quan trọng để giúp các công ty phát triển SMRs hợp tác với các phòng thí nghiệm quốc gia Hoa Kỳ giải quyết những bài toán kỹ thuật hóc búa ở những khía cạnh khác nhau và chứng minh được sự an toàn của nó trước khi bước sang giai đoạn phát triển công nghệ tiếp theo.

Chương trình Trình diễn lò phản ứng tiên tiến (Advanced Reactor Demonstration Program ARDP):

Kế tiếp chương trình R&D tiên tiến, chương trình ARDP được thiết kế để giúp các công nghệ SMRs vượt qua “thung lũng chết” công nghệ đến được với thị trường năng lượng mới và củng cố vị thế của Hoa Kỳ. Chương trình này tập trung giải quyết một số vấn đề rủi ro về huy động tài chính, các rào cản cấp phép và pháp quy, thúc đẩy thương mại hóa, thiết lập các chuỗi cung ứng hạt nhân.

Chương trình ARDP được chia thành ba nhóm:

Nhóm Trình diễn lò phản ứng tiên tiến (Advanced Reactor Demonstration) với hai dự án trọng điểm (flagship) nhằm xây dựng các lò phản ứng có khả năng vận hành thương mại trong vòng 7-9 năm, với sự chia sẻ chi phí của DOE là 50%.

Đó là dự án thiết kế lò SMR làm mát bằng muối phổ neutron nhanh 345 MWe do TerraPower và GE-Hitachi phát triển, nhận được tối đa 1,6 tỷ USD; thiết kế lò SMR làm mát bằng khí phổ nhiệt 80 MWe do X-Energy phát triển, cung cấp nhiệt và điện cho quy trình sản xuất tại một cơ sở công nghiệp ở Seadrift, Texas, nhận 1,2 tỷ USD tài trợ.

Nhóm Giảm thiểu rủi ro (Risk Reduction) nhằm hỗ trợ các công nghệ đang ở giai đoạn hoàn thiện để sớm được cấp phép và triển khai thương mại vào năm 2035. Nhóm này tài trợ cho năm nhóm liên minh công nghiệp, mỗi nhóm được kỳ vọng giải quyết những khía cạnh chính trong thiết kế để giảm thiểu những rủi ro kỹ thuật và điều hành:

1. Dự án Hermes (Kairos Power) để xây dựng lò phản ứng thử nghiệm nhiệt độ cao làm mát bằng muối fluoride áp suất thấp (KP-FHR) tại Oak Ridge, Tennessee. Tổng chi phí là 629 triệu USD, trong đó DOE chiếm 303 triệu USD.

2. Dự án eVinci Microreactor (Westinghouse) để phát triển lò phản ứng siêu nhỏ làm mát bằng ống dẫn nhiệt, có thể vận chuyển dễ dàng, phục vụ các vùng sâu, vùng xa, hoặc căn cứ quân sự. Tổng chi phí dự án 9,3 triệu USD, DOE chiếm 7,4 triệu USD.

3. Dự án SMR-160 (Holtec) phát triển lò phản ứng SMR làm mát bằng nước nhẹ với các tính năng an toàn thụ động tiên tiến. Tổng chi phí dự án là 147,5 triệu USD, DOE chiếm 116 triệu USD.

4. Dự án lò phản ứng hạt nhân tiên tiến BWXT (BWXT Advanced Nuclear Reactor BANR) nhằm phát triển lò phản ứng siêu nhỏ sử dụng các hạt nhiên liệu hạt nhân TRISO và cải thiện thiết kế lõi bằng ma trận silicon carbide (SiC). Tổng chi phí dự án là 106,6 triệu USD, DOE chiếm 85,3 triệu USD.

5. Dự án thực nghiệm lò phản ứng muối clorua nóng chảy MCRE do Southern Company dẫn đầu. Tổng chi phí dự án là 113 triệu USD, DOE chiếm 90,4 triệu USD.

Nhóm ba Khái niệm lò phản ứng tiên tiến (Advanced reactor concepts 2020) nhằm giúp củng cố các khái niệm thiết kế thành một công nghệ trưởng thành có tiềm năng trình diễn cuối những năm 2030. Nhóm này cung cấp hỗ trợ cho ba dự án để thúc đẩy tiến trình thiết kế các lò phản ứng tiên tiến trong các pha khái niệm thiết kế sớm nhất:

1. Dự án SMR tiên tiến an toàn tuyệt đối cho sự dẫn đầu của hạt nhân Hoa Kỳ của Công ty Advanced Reactor Concepts, LLC với thiết kế khái niệm lò phản ứng làm mát bằng muối tiên tiến có khả năng cách ly địa chấn. Tổng chi phí 34,4 triệu USD, DOE chiếm 27,5 triệu USD.

2. Dự án thiết kế khái niệm lò phản ứng module nhanh của Công ty General Atomics, thiết kế lò phản ứng nhanh mô-đun công suất 50 MWe. Tổng chi phí 31,1 triệu USD, DOE chiếm 24,8 triệu USD.

3. Dự án lò phản ứng nhiệt độ cao làm mát bằng khí dạng module tích hợp theo chiều ngang (MIGHTR) của Viện Công nghệ Massachusetts.

Cho đến nay thành quả lớn nhất mà chương trình này đem lại là dự án Natrium của TerraPower và GE Hitachi khi được Ủy ban Pháp quy Hạt nhân Hoa Kỳ (NRC) cấp giấy phép xây dựng lò phản ứng và các hạng mục phi hạt nhân (bao gồm hệ thống lưu giữ muối nóng chảy, tòa nhà phụ trợ) đã được khởi công nhằm mục tiêu đưa nhà máy vào vận hành thương mại vào năm 2030. Các dự án khác cũng đang tiến triển.

Người ta cho rằng, chương trình ARDP đã giúp ngành hạt nhân Hoa Kỳ đạt được một số điểm quan trọng:

Thứ nhất: Rút ngắn được thời gian phát triển công nghệ, giúp các công nghệ SMRs không cần quãng thời gian dài hàng thập kỷ như đối với công nghệ lò công suất truyền thống.

Thứ hai: Bước đầu vượt qua được những thách thức kỹ thuật với những chế độ an toàn thụ động, chu trình nhiên liệu mới để có thể tạo ra những công nghệ đa mục tiêu, kết hợp phát điện với cung cấp nhiệt, khử muối, sản xuất nước sạch... và nâng cao tính an toàn.

Thứ ba: Kích thích đầu tư tư nhân và mở ra thị trường vốn mới cho công nghệ SMRs (dù mới ở giai đoạn đầu công nghệ).

Thứ tư: Thúc đẩy được các mối liên minh công nghiệp - nghiên cứu, tạo ra các nhà cung cấp công nghệ phụ trợ, nhiên liệu, qua đó xây dựng được hệ sinh thái SMRs...

Thông điệp gì từ chính sách?

Từ chương trình LTS đến chương trình ARDP (trong vòng hơn 10 năm), công nghệ SMRs đã có những bước tiến mới. Tuy vẫn còn xa với cột mốc đánh dấu sự hoàn thiện và trưởng thành, nhưng công nghệ SMRs đã vượt qua được những điểm nút quan trọng trong phát triển công nghệ. Tất cả những điều này là nhờ chính sách hỗ trợ của Chính phủ Hoa Kỳ.

Trong vòng hơn một thập niên đó, Chính phủ Hoa Kỳ lần lượt kinh qua các nhiệm kỳ Tổng thống Barack Obama (2009-2017), Donald Trump (2017-2021; 2025 đến nay); Joe Biden (2021-2025). Dẫu mỗi nhiệm kỳ Tổng thống đều tồn tại những khác biệt trong chính sách năng lượng, nhưng vẫn có nhất quán về chính sách năng lượng hạt nhân: Duy trì sự hỗ trợ và thúc đẩy công nghệ SMRs. Đó là lý do mà các chương trình đầu tư và hỗ trợ phát triển công nghệ SMRs vẫn liên tục được triển khai liền mạch, dưới sự điều phối và giám sát của một cơ quan có thẩm quyền duy nhất là DOE, mà không để khoảng trống chính sách nào làm hẫng nhịp phát triển công nghệ.

Điểm chung của các chương trình này là đặt mục tiêu đưa ngành công nghiệp hạt nhân Hoa Kỳ vươn tới những đường biên tiên tiến, đưa các công nghệ SMRs trưởng thành ra ngoài thị trường nội địa và quốc tế, tạo việc làm mới thông qua những gói hỗ trợ kỹ thuật và đánh giá cấp phép theo hình thức chia sẻ kinh phí công - tư. Trong đó, DOE có thể tài trợ 50%, hoặc hơn cho kinh phí thực hiện dự án.

Mặt khác, các chương trình này cũng khuyến khích các phòng thí nghiệm quốc gia tham gia cùng giới công nghiệp thực hiện các dự án hỗ trợ kỹ thuật - không chỉ giải quyết các thách thức công nghệ, mà còn nâng cao năng lực hạt nhân quốc gia.

Trên con đường thực hiện chính sách, không phải lúc nào các chương trình này cũng đạt được mục tiêu đã định. Ví dụ như chương trình hỗ trợ kỹ thuật đầu tiên, chương trình LTS, đặt mục tiêu chỉ hỗ trợ kỹ thuật, chứng nhận, cấp phép cho những thiết kế mới. Từ năm 2016 đến 2018 là quy trình thẩm định hồ sơ cấp phép kết hợp xây dựng, vận hành (NRC COLA Review) và 2018-2020 là quy trình xem xét cấp phép kết hợp (COL approved). Tuy nhiên, trên thực tế thì mãi đến ngày 20/1/2023, NuScale mới được DOE thông báo là trở thành thiết kế SMR được NRC cấp phép chứng nhận.

Những thách thức mà các dự án SMRs được tài trợ từ chương trình này phải đối mặt cho thấy rất nhiều vấn đề từ bài toán phát triển công nghệ, cũng như những giới hạn tài chính trong theo đuổi một dự án, nhất là khi “những sự cố hạt nhân ở Nhật Bản nhắc nhở chúng ta về sự an toàn của các thiết kế SMRs trong quá trình lựa chọn phát triển công nghệ” - bà Rebecca Smith-Kevern - Văn phòng Năng lượng hạt nhân (DOE) đã trao đổi trong báo cáo về chương trình LTS với Ủy ban Cố vấn Năng lượng Hạt nhân của DOE tháng 6/2012.

Do đó, chương trình kế tiếp, Advanced SMR R&D Program đã được DOE thiết kế phù hợp hơn với tình hình thực tế phát triển công nghệ, khi tập trung vào giải quyết những thách thức của các dự án SMRs. Cụ thể là:

- Gảm thiểu các vấn đề kỹ thuật (nhiên liệu mới, vật liệu tiên tiến chịu ăn mòn, chịu nhiệt, các hệ thống làm mát ngoài nước nhẹ…).

- Thúc đẩy khả năng được cấp phép (hỗ trợ chuẩn bị hồ sơ đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật đối với thiết kế mới để đệ trình lên NRC).

- Tăng cường tính đa dụng (kết hợp nhiều chức năng phát điện, xử lý nhiệt, khử muối…), với mốc thời gian thực tế hơn là mang các thiết kế SMR tiên tiến ra thị trường vào cuối những năm 2020, hoặc đầu những năm 2030.

Những kết quả đạt được từ chương trình này đã trở thành tiền đề cho thiết kế và triển khai chương trình ARDP, sáng kiến tập trung vào các nhóm trình diễn công nghệ với các thiết kế có tiềm năng vận hành trong vòng 7 năm như Natrium của TerraPower và Xe-100 của X-energy. Đồng thời, chương trình ARDP còn hỗ trợ những nhóm công nghệ gối đầu của Kairos Power, Westinghouse, Holtec vượt qua các thách thức về kỹ thuật và quy định trong thời kỳ tiền trình diễn và hỗ trợ các thiết kế SMRs ở giai đoạn sơ khai của Advanced Reactor Concepts, General Atomics, MIT. Sức cạnh tranh của Hoa Kỳ trên thị trường công nghệ SMRs tiên tiến, vì thế, vẫn được tiếp tục bổ sung bằng những thiết kế mới.

Nếu nhìn từ thành công của TerraPower, có thể thấy, dự án Natrium đã nhận được nhiều gói tài trợ quan trọng trên con đường phát triển và hoàn thiện công nghệ:

1. Chương trình Hỗ trợ kỹ thuật cấp phép SMR (LTS program) cung cấp kinh phí để TerraPower mời các chuyên gia hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn pháp lý.

2. Chương trình nghiên cứu và phát triển SMR tiên tiến (Advanced SMR R&D program) tập trung vào nghiên cứu các vật liệu tiên tiến có khả năng chịu ăn mòn của natri, cũng như thiết lập phương pháp kiểm định nhiên liệu với NRC.

3. Chương trình Sự sẵn sàng của nhiên liệu HALEU (HALEU Availability program) tài trợ cho các công ty cung cấp nhiên liệu HALEU của TerraPower.

4. Chương trình trình diễn lò phản ứng tiên tiến (ARDP) cung cấp tài trợ xây dựng lò phản ứng Natrium tại Wyoming.

Kinh phí tài trợ mà TerraPower nhận được từ các chương trình này rất lớn. Theo số liệu vào năm 2022 của Văn phòng trách nhiệm giải trình Chính phủ (GAO) - một cơ quan kiểm toán, đánh giá và điều tra độc lập thuộc nhánh lập pháp của Chính phủ Hoa Kỳ, thì thông qua chương trình ARDP, DOE đã trao cho TerraPower gần 2 tỷ USD. Đây là khoản tài trợ lớn nhất mà TerraPower nhận được từ Chính phủ.

Tạm kết Phần 2:

Công nghệ hạt nhân của thế giới công nghệ có nhiều điểm chung với các dạng sống của thế giới tự nhiên - đó là chúng luôn luôn tiến hóa. Thế giới ngày nay đã chứng kiến những bước đi nhọc nhằn của nhiều công nghệ lò phản ứng công suất lớn truyền thống, khởi thủy từ những năm 1950 và hiện tại là công nghệ thế hệ III+, thế hệ IV. Dù được thừa hưởng nhiều kinh nghiệm từ đó, nhưng công nghệ SMRs vẫn phải trải qua nhiều bước để trưởng thành và phải mất rất nhiều thời gian mới có thể tạo ra những thay đổi mang tính đột phá. Do đó, trong quá trình ấy, chính sách nhất quán của các chính phủ (trong trường hợp này là Chính phủ Hoa Kỳ) đã góp phần rút ngắn thời gian và hứa hẹn đem lại những bước tiến quan trọng cho SMRs.

Đón đọc kỳ tới…

THANH NHÀN

Tài liệu tham khảo:

1. “Technical Overview of Recent Developments in Small Modular Reactors in the United States”.  Yifan Sun, Ken Kurosaki. Kyoto University

2. “New Directions in Nuclear Energy: Innovation and Opportunities in Fission and Fusion for Global Decarbonization”. Woodhead Publishing. 2026

Chapt 10 - Advanced nuclear demonstrations around the world. Alan Ahn

3. “Decades of development: A bibliometric analysis of small modular reactor research”. Nuclear Engineering and Technology. 2025

4. SMR Licensing Technical Support (LTS) Program. DOE

5. Advanced Small Modular Reactors (SMRs). DOE.

6. U.S. Department Of Energy Advanced Small Modular Reactor R&D Program: Instrumentation, Controls, and Human-Machine Interface (ICHMI) Pathway. Oak Ridge natioanal lab

7. “Laying the Foundation for New and Advanced Nuclear Reactors in the United States”. 2023. https://doi.org/10.17226/1835.

8. “Small Modular Licensing Technical Support Program Update for Nuclear Energy Advisory Committee Nuclear Energy Advisory Committee”. Rebecca Smith-Kevern, Director for Light Water Reactor Technologies, Office of Nuclear Energy, DOE.