Hướng tới sử dụng năng lượng hạt nhân an toàn hơn

TCCSĐT - Trận động đất và sóng thần kinh hoàng xảy ra ngày 11-3-2011 tại Nhật Bản đã gây ra nhiều thiệt hại nặng nề cả về người và của, trong đó phải kể đến việc làm nhà máy điện hạt nhân Phư-cư-si-ma số 1 (Fukushima Daiichi) phát nổ. Ngay sau đó, một số quốc gia trên thế giới như Đức, I-xra-en (Israel) và I-ta-li-a bắt đầu bày tỏ quan ngại về độ an toàn của những dự án hạt nhân đã và đang triển khai tại đất nước của họ.

Thảm họa Phư-cư-si-ma số 1 như nhắc nhở các chính phủ trên thế giới nên xem xét lại các nhà máy điện hạt nhân của họ nhằm bảo đảm rằng sự cố tương tự sẽ không xảy ra trên lãnh thổ của mình.

Ông Chai Brau (Chaim Braun), giáo sư tư vấn làm việc cho Trung tâm An ninh và Hợp tác Quốc tế thuộc đại học Xten-phót, Mỹ (Stanford) nói: “Lựa chọn nhà máy điện hạt nhân sẽ được gác lại một bên cho đến khi đám bụi lắng xuống, khi chúng tôi biết rõ chuyện gì đã xảy ra ở Nhật, và cần phải có những thay đổi nào để bù đắp khiếm khuyết trong các nhà máy điện hạt nhân”.

Bao nhiêu năng lượng hạt nhân được coi là quá nhiều và quá ít? Đây là một câu hỏi phức tạp. Mỗi quốc gia phải biết cân bằng nhu cầu năng lượng cụ thể dựa trên các nguồn tài nguyên thiên nhiên sẵn có trong nội địa, đồng thời, cân nhắc các biện pháp giảm thiểu tác hại của hiệu ứng nhà kính, sự an toàn cũng như những quan ngại đối với các chính sách ngoại giao khác.

Vì vậy, trước khi đưa ra bất kỳ ý tưởng nào liên quan đến năng lượng hạt nhân, cần lưu ý những điều sau:

Sự phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân

Hiện có 104 lò phản ứng hạt nhân thương mại đang hoạt động tại Mỹ và 54 lò tại Nhật trước khi trận động đất và sóng thần xảy ra hôm 11-3. Theo Cơ quan Quản lý thông tin năng lượng Mỹ, 20% điện năng của Mỹ phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân; và ở Nhật là khoảng 27%.

Đối với những nước không giàu có nguồn tài nguyên thiên nhiên (dầu mỏ, khí đốt…) như Nhật thì các nhà máy điện hạt nhân được coi là lựa chọn hấp dẫn. Chi phí xây dựng một nhà máy điện hạt nhân rất cao nhưng giá thành nhiên liệu sau khi nhà máy này đi vào hoạt động lại thấp.

Vậy tại sao không tạo ra điện hoàn toàn từ năng lượng hạt nhân? Theo ông Na-me-đin Mét-ca-ti (Najmedin Meshkati), một chuyên gia về an toàn hạt nhân thuộc Đại học Nam California (Mỹ), nguyên nhân không phải bởi những quan ngại về độ an toàn, mà bởi tầm quan trọng của tính đa dạng năng lượng và an ninh năng lượng. Giống như việc không nên đầu tư toàn bộ số tiền mình có vào một loại cổ phiếu, một quốc gia được coi là khôn ngoan nếu có một danh mục đầu tư phong phú vào nhiều nguồn năng lượng nhằm bảo đảm hiệu quả lâu dài.

Ngoài ra còn có nhiều kết quả tích cực phát sinh từ năng lượng hạt nhân nhưng không liên quan đến năng lượng, mà các nhà kinh tế gọi là các ngoại hưởng tích cực. Các ngoại hưởng này kích thích sự phát triển các nhà máy điện hạt nhân và từ việc tạo thêm hàng trăm nghìn công ăn việc làm mới, ngành công nghiệp luyện kim và lắp ráp các loại máy móc cồng kềnh có thể đem lại nhiều lợi ích to lớn cho cộng đồng.

Vì thế, ý kiến cho rằng nên xây dựng một vài nhà máy điện hạt nhân để không phụ thuộc vào việc nhập nhiên liệu từ nước ngoài là một ý tưởng tốt. Khi đó, một quốc gia vốn phải nhập khẩu dầu mỏ từ nước ngoài sẽ không cần phải lo lắng khi nước cung cấp dầu mỏ cho mình quyết định đẩy giá thành lên cao hay thậm chí cắt hẳn nguồn cung cấp. Ông Mét-ca-ti nói rằng năng lượng hạt nhân tạo ra an ninh năng lượng là ở chỗ đó.

Tuy nhiên công nghệ hạt nhân lại làm nảy sinh một vấn đề an ninh nghiêm trọng khác: đó là vũ khí hạt nhân. Plutoni từ nhiên liệu đã qua sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân có thể được tái sử dụng để sản xuất vũ khí; năm 1974, Ấn Độ đã thử nghiệm một quả bom sản xuất từ hợp chất plutoni của một lò phản ứng hạt nhân đang nghiên cứu. Đó là lý do tại sao các nhà vật lý nghiên cứu hạt nhân và giáo sư Phranh N.von Híp-pen (Frank N. von Hippel) thuộc đại học Prin-xe-tờn, Mỹ (Princeton) cho rằng năng lượng hạt nhân nên được xem là “phương sách cuối cùng”.

Thay vào đó, các quốc gia nên xem xét đến hiệu quả năng lượng - cách thức giảm thiểu sử dụng điện hằng ngày cũng như các nguồn năng lượng tái tạo và cách cô lập khí các bon (một công nghệ có thể thu giữ và chôn giấu khí các bon thải ra từ các nhà máy than). Giáo sư Phranh N.von Híp-pen nói rằng: ngay cả với một đất nước nghèo tài nguyên như Nhật, năng lượng hạt nhân cũng không phải là yếu tố tối quan trọng. Nếu năng lượng hạt nhân không được phát minh hay không khả dụng, Nhật sẽ buộc phải tìm ra những phương thức khác phục vụ cho nhu cầu dân sinh của mình.

Năng lượng thân thiện với môi trường

Theo Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), các nguồn năng lượng hạt nhân và thủy điện tạo các khí thải gây hiệu ứng nhà kính thấp hơn 50 đến 100 lần so với than đá.

Nhưng ông Mác Gia-cốp-sơn (Mark Jacobson) thuộc Phòng Kỹ sư môi trường và dân sự của Đại học Xten-phót nói rằng: một số phân tích cho thấy sự thân thiện với môi trường của năng lượng hạt nhân không được tính đến từ việc khai khoáng và vận chuyển nhiên liệu hạt nhân. Theo quan điểm của ông, sự kết hợp giữa các nguồn năng lượng tái tạo như gió và năng lượng thủy triều nên được coi là chuẩn mực.

Tuy nhiên bằng năng lượng tái tạo, rất khó để có thể phát điện liên tục vốn được biết đến như là một nhu cầu tối thiểu của con người. Các nhà máy năng lượng hạt nhân cung cấp lượng lớn năng lượng trong một thời gian dài. Trong khi đó, các công nghệ từ năng lượng gió và mặt trời lại phụ thuộc vào thiên nhiên: mặt trời không phải lúc nào cũng chiếu sáng ở khắp mọi nơi, và gió không phải lúc nào cũng thổi mạnh. Vì lý do đó, những nguồn năng lượng này bị “gián đoạn”. Song ông Gia-cốp-sơn và các đồng nghiệp của mình đã chứng minh rằng: bằng việc kết hợp nhiều nguồn năng lượng tái tạo khác nhau có thể khắc phục được khuyết điểm trên và tạo ra nguồn năng lượng bền vững.

Ông Chai Brau, giáo sư tư vấn tại Đại học Xten-phót nói rằng: những hệ thống trữ năng lượng có thể được phát minh ra để cất giữ năng lượng mặt trời khi mặt trời chiếu sáng, sau đó giải phóng vào mạng lưới điện khi mặt trời lặn. Dù vậy, công nghệ này vẫn chưa được sản xuất quy mô lớn và hiện giá thành vẫn còn quá đắt tại các thành phố năng lượng lớn.

Các chi phí

Vậy năng lương hạt nhân như thế nào thì mới được coi là đem lại hiệu quả kinh tế? Những người ủng hộ sử dụng năng lượng hạt nhân cho hay, một ki-lô-oát điện sản suất ra trong một giờ bằng năng lượng hạt nhân đều rẻ hơn so với sản xuất ra từ bất kỳ nguồn nào khác.

Song những người phản đối lại cho rằng chi phí để xây dựng một nhà máy điện hạt nhân là quá cao. Một nghiên cứu do hai tác giả J.L Con-ca (J.L. Conca) (thuộc đại học bang Niu Mê-xi-cô) và J. Rai (J. Wright) (thuộc tập đoàn chuyên nghiên cứu về đất đá UFA Ventures) đã cho thấy: nước, hạt nhân và gió là những nguồn năng lượng hiệu quả về mặt kinh tế trong suốt hơn 50 năm qua, với chi phí tạo ra một ki-lô-oát điện trong một giờ gần như tương đương nhau. Nhưng làm thế nào để tạo ra năng suất cao hơn? Với các thế hệ tiếp theo của công nghệ năng lượng hạt nhân, việc tạo ra điện từ nguồn này có thể không còn hiệu quả về kinh tế nữa nếu Mỹ không áp đặt một hạn chế giá dựa trên lượng khí các bon thải ra.

Theo Luật Chính sách năng lượng năm 2005 của Mỹ, các nhà máy điện hạt nhân có công nghệ tiên tiến, mới xây dựng được phép hưởng ưu đãi như bảo lãnh vốn vay và tín dụng thuế. Một báo cáo năm 2008 của Văn phòng Ngân khố Quốc hội Mỹ cho thấy: nếu không có những ưu đãi này và không có một bảng phí chung cho việc thải khí các bon ra môi trường, thì “các nhà máy điện hạt nhân có thể tiếp tục được xây dựng dựa trên công nghệ lạc hậu nhằm đáp ứng nhu cầu điện tối thiểu của con người”.

Ông Brau của Đại học Xten-phót dự đoán rằng tác động trực tiếp từ thảm họa Phư-cư-si-ma số 1 là khí đốt tự nhiên sẽ trở thành nhiên liệu được lựa chọn và bán với giá cao hơn nhiều lần bởi nhu cầu sử dụng gia tăng.

Tuy nhiên, trong khi việc phát triển hạt nhân tại các nước nhỏ hơn bị trì hoãn hoặc hủy bỏ, Trung Quốc và Ấn Độ có thể vẫn tiếp tục các chương trình hạt nhân của mình: xây dựng các nhà máy điện hạt nhân trong những năm tới. Các nước này cần năng lượng hạt nhân để đáp ứng nhu cầu điện đang ngày một gia tăng và giảm thiểu việc xả chất ô nhiễm từ các nguồn khác.

Hướng tới việc sử dụng năng lượng hạt nhân an toàn hơn

Nhược điểm của các nhà máy điện hạt nhân nằm ở chỗ các lò phản ứng và các hồ nhiên liệu cần phải được chú ý liên tục.

Các lò phản ứng ở nhà máy điện hạt nhân Phư-cư-si-ma số 1 của Nhật là một trong những thiết kế kiểu cổ xưa nhất.

Nhưng có một loại lò phản ứng với những đặc điểm “vốn đã an toàn” bằng việc sử dụng các định luật vật lý nhằm ngăn ngừa sự rò rỉ phóng xạ. Ví như Trung Quốc, nước này đã lên kế hoạch xây dựng các lò phản ứng hạt nhân hình viên đá cuội: sử dụng khí nóng, các quả bóng bằng than chì và urani chứ không phải nước và thanh nhiên liệu bằng urani như các lò truyền thống. Về mặt lý thuyết, các lò phản ứng đá cuội có thể tự làm lạnh khi có sự cố xảy ra.

Thực tế, Nhật cũng như các quốc gia khác có thể lựa chọn mô hình lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới này, vừa bảo đảm an toàn, vừa đáp ứng được nhu cầu sử dụng của con người./.