Buzz
Các nhà máy điện nguyên tử ở Châu Âu đang ngày càng lão hóa. Liệu lục địa này có thể rút ngắn con đường tới tương lai không khí xanh?
Châu Âu đang đối diện với cuộc khủng hoảng năng lượng do mất nguồn cung khí đốt tự nhiên từ Nga sau xung đột ở Ukraine. Điều này đã gây ra cuộc tranh luận về việc liệu có nên duy trì hoạt động của các nhà máy hạt nhân cũ để đảm bảo nguồn cung điện ổn định, chi phí hợp lý và không phát thải carbon hay không. Tuy nhiên, không có sự đồng thuận giữa các cơ quan quản lý quốc gia, các doanh nghiệp và chính phủ về thời gian vận hành an toàn của những nhà máy hạt nhân này.
Trong mùa đông năm ngoái, châu Âu đã cố gắng ngăn chặn sự cạn kiệt điện năng trên diện rộng ngay cả khi nguồn cung khí đốt tự nhiên chính bị mất. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này vẫn phải đối mặt với chi phí điện cao và lo lắng về độ tin cậy của nguồn cung cấp.
Tổ chức Năng lượng Quốc tế (IEA) đã cảnh báo về tình trạng thiếu hụt khí đốt trên toàn cầu có thể ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng trong mùa đông sắp tới. Để đối phó, các chính phủ đang tập trung vào một nguồn năng lượng quan trọng khác, thứ có thể làm tình hình trở nên tồi tệ hơn nếu bị gián đoạn: đó chính là các nhà máy điện hạt nhân cũ của Châu Âu.Chiếm 10% nguồn cung năng lượng của châu Âu
Năng lượng hạt nhân chiếm gần 10% tổng nhu cầu năng lượng ở Liên minh châu Âu. Trong khi các lĩnh vực như vận tải, công nghiệp, và sưởi ấm thường phụ thuộc vào than đá, dầu và khí tự nhiên, năng lượng hạt nhân đã từng cung cấp 25% tổng sản lượng điện cho EU và 15% cho Vương quốc Anh.
Anh và EU hiện đang điều hành tổng cộng 109 nhà máy hạt nhân. Hầu hết trong số này đã được xây dựng vào những năm 1970 và 1980, dự kiến hoạt động trong khoảng 30 năm.
Điều này có nghĩa là 95 trong số các nhà máy này, chiếm gần 90% tổng số, đã đạt hoặc sắp đạt đến tuổi thọ hoạt động dự kiến ban đầu. Tình trạng này đã gây ra nhiều tranh cãi về việc liệu kéo dài tuổi thọ của chúng có an toàn hay không.
Chuẩn bị cho một tương lai không khí ô nhiễm
Quy định luôn khác biệt giữa các quốc gia, nhưng các cuộc thảo luận về việc kéo dài tuổi thọ của các lò phản ứng thường diễn ra mỗi 10 năm. Các cuộc thảo luận này bao gồm việc kiểm tra thực tế các lò phản ứng, tính toán chi phí và lợi ích của việc thay thế các bộ phận cũ, cũng như thay đổi luật lệ và xin phép từ cơ quan an toàn hạt nhân của đất nước.
Nhiệm vụ cơ bản của ba phần chính trong một nhà máy điện hạt nhân.
Trong một số quốc gia, đặc biệt là những quốc gia quyết định dừng sử dụng năng lượng hạt nhân sau thảm họa hạt nhân Fukushima ở Nhật Bản năm 2011, cuộc thảo luận ngắn hạn hơn. Họ đang cố gắng quản lý trong vài năm cho đến khi có thể khắc phục được tình trạng thiếu hụt năng lượng, trước khi thay thế năng lượng hạt nhân bằng việc triển khai mới các nguồn năng lượng từ gió, mặt trời và khí đốt.
Đức, một quốc gia phản đối năng lượng hạt nhân, ban đầu dự định đóng cửa ba nhà máy hạt nhân cuối cùng của mình vào cuối năm 2022. Tuy nhiên, họ đã quyết định gia hạn thời hạn này đến tháng 4 năm 2023 để đảm bảo họ có thể vượt qua mùa đông mà không phụ thuộc vào khí đốt từ Nga, quốc gia trước đây cung cấp 40% nguồn cung cấp khí đốt cho EU.
Theo một khảo sát của Viện Forsa vào năm 2022, ngay sau khi cuộc xung đột ở Ukraine bùng nổ và Đức mất khả năng tiếp cận khí đốt từ Nga, 67% người Đức cho rằng quyết định đóng cửa các nhà máy điện hạt nhân của nước này nên được xem xét lại.
Trong tháng 4, khi các nhà máy hạt nhân đóng cửa, 2/3 người Đức vẫn chống lại quyết định này. Theo cuộc khảo sát của Forsa, chỉ có 28% ủng hộ việc đóng cửa.
Ở Anh, một quốc gia phụ thuộc nhiều vào khí đốt, hai nhà máy hạt nhân 40 tuổi dự kiến sẽ ngừng hoạt động vào năm 2024. Tuy nhiên, vào tháng 3, hai cơ sở này đã nhận được sự cho phép để tiếp tục hoạt động cho đến năm 2026 và thậm chí có thể đến năm 2028. Việc gia hạn này nhằm hỗ trợ cung cấp thêm năng lượng trong vài năm tới.
Ở Tây Ban Nha, nước này có kế hoạch bắt đầu dần đóng cửa 7 lò phản ứng hạt nhân từ năm 2027, với mục tiêu loại bỏ chúng hoàn toàn vào năm 2035. Tuy nhiên, trong cuộc bầu cử vào tháng 7, Đảng Nhân dân (PP) bảo thủ, phản đối các kế hoạch này, đã giành chiến thắng với số phiếu bầu cao nhất. Họ đã chiến thắng bằng việc đề xuất đảo ngược chính sách loại bỏ dần năng lượng hạt nhân của chính phủ hiện tại và thay vào đó là đề xuất kéo dài tuổi thọ các nhà máy hạt nhân của Tây Ban Nha.
Lãnh đạo của Đảng PP Alberto Nunez Feijoo tuyên bố: “Chúng ta không thể loại bỏ 21% nguồn điện hiện có ở Tây Ban Nha mà không có phương án thay thế tương đương, vì nguồn năng lượng tái tạo vẫn chưa đủ… Giá năng lượng sẽ tăng theo cấp số nhân.”
Bỉ đã lên kế hoạch loại bỏ dần năng lượng hạt nhân vào năm 2025. Tuy nhiên, vào tháng 1, họ đã quyết định đảo ngược quyết định này. Cuộc xung đột ở Ukraine đã buộc chính phủ phải xem xét lại kế hoạch và đặt nhiều niềm tin vào khí đốt tự nhiên.
Hai nhà máy hạt nhân mới nhất của Bỉ đã được phê duyệt để tiếp tục hoạt động đến năm 2036, kéo dài tuổi thọ của chúng thêm 10 năm. Tuy nhiên, mặc dù có yêu cầu từ các nhà lãnh đạo chính trị Bỉ, không có kế hoạch tạm thời kéo dài hoạt động của ba nhà máy hạt nhân lâu đời nhất của quốc gia này để đáp ứng nhu cầu điện dự kiến trong hai mùa đông sắp tới.
Catherine MacGregor, CEO của Engie, một công ty quản lý nhà máy hạt nhân ở Bỉ, nói với Reuters vào tháng 6: “Chúng ta đang đối mặt với việc chúng đã gần 50 tuổi và đang ở giai đoạn cuối của vòng đời”.
Tuy nhiên, quan điểm này không được mọi người đều đồng tình.
Nhà máy điện hạt nhân Borssele của Hà Lan, đã hoạt động từ năm 1973. Ảnh: Wikipedia.
Etienne Dutheil, người đứng đầu chương trình sản xuất năng lượng hạt nhân tại EDF (công ty sở hữu và điều hành các nhà máy hạt nhân ở Pháp), đã tuyên bố tại một sự kiện trong ngành hồi đầu năm nay rằng họ chịu trách nhiệm chứng minh tính an toàn và tuổi thọ của các nhà máy hạt nhân của họ. Ông thể hiện niềm tin vào độ bền của các thành phần và khả năng hoạt động của chúng trong thời gian dài. Ông cũng đề cập rằng các nhà máy hạt nhân tương tự như của họ ở Mỹ đã được cấp phép hoạt động trong 60 năm.
Chỉ vì một nhà máy hạt nhân đã được cấp phép không có nghĩa là nó sẽ hoạt động trong toàn bộ thời hạn của giấy phép đó. Ví dụ, nhà máy hạt nhân lâu đời nhất trên thế giới, Beznau 1 ở Thụy Sĩ, chỉ mới đạt được năm hoạt động thứ 54 trong năm nay.
Nhà máy điện hạt nhân Beznau của Thụy Sĩ, hoạt động từ năm 1969. Ảnh: Wikipedia.
Ông Dutheil giải thích thêm rằng chỉ cần sự tự tin và so sánh với tiêu chuẩn quốc tế không đủ vì các quy định quản lý nghiêm ngặt ở Pháp. Ông nhấn mạnh rằng họ cần phải chứng minh về mặt vật lý cho cơ quan quản lý thấy rằng thiết bị của họ có thể tiếp tục hoạt động sau 50 năm, thậm chí là hơn 60 năm.
Một số công ty đang hướng tới việc kéo dài tuổi thọ của lò phản ứng của họ hơn nữa. Ví dụ, vào tháng 2, một công ty Phần Lan có tên là Fortum đã được cấp phép để hai lò phản ứng của họ hoạt động cho đến năm 2050. Vào thời điểm đó (2050), những lò phản ứng này sẽ hoạt động được 70 năm.
Ở Thụy Điển, các giấy phép cho lò phản ứng không có ngày hết hạn cố định nhưng yêu cầu kiểm tra an toàn thường xuyên. Vattenfall, một công ty ở Thụy Điển, dự tính vận hành năm lò phản ứng của họ trong thời gian lên tới 80 năm.
Martin Darelius, một cố vấn hàng đầu về công nghệ hạt nhân tại công ty Vattenfall, khẳng định họ hoàn toàn tự tin vận hành các lò phản ứng của họ trong thời gian lên tới 80 năm. Ông cho biết, đối với việc nâng cấp, họ không gặp phải khó khăn nào không thể vượt qua được.
Việc kéo dài tuổi thọ của các nhà máy này không chỉ là về việc cải thiện công nghệ, mà còn là vấn đề kinh tế, và trong tương lai, có thể là vấn đề về sự tồn tại.Chuyển sang các nguồn năng lượng bền vững và hiệu quả hơn
Các quốc gia đang được thúc đẩy giảm sự ấm lên toàn cầu bằng cách hạn chế phát thải khí nhà kính, đặc biệt là khí CO₂. Điều này liên quan đến việc giảm sử dụng dầu, than đá và cuối cùng là khí tự nhiên trong sản xuất năng lượng.
Trong khi các kế hoạch để đạt được trạng thái trung hòa carbon vào năm 2050 yêu cầu giảm tổng lượng sử dụng năng lượng, thì nhu cầu về điện dự kiến sẽ tăng khi ngày càng có nhiều hệ thống giao thông và sưởi ấm chuyển sang sử dụng điện.
Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, các cam kết về biến đổi khí hậu mà Liên minh Châu Âu đã đưa ra sẽ đòi hỏi sản lượng điện phải tăng khoảng 90% vào năm 2050 để đáp ứng nhu cầu năng lượng.
Nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió không cung cấp điện liên tục. Chúng chỉ sản xuất điện khi có ánh sáng mặt trời hoặc gió thổi. Mâu thuẫn này có thể gây ra biến động lớn trong giá điện, điều mà các chính phủ đang cố gắng ngăn chặn.
Các chuyên gia đã cảnh báo rằng việc ngừng hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân hiện tại có thể dẫn đến một giảm đột ngột và nghiêm trọng trong nguồn cung cấp điện, thường được gọi là “hiệu ứng bờ vực” (cliff-edge effect).
Nhiều người tin rằng đầu tư vào việc duy trì các nhà máy điện hạt nhân hiện tại càng lâu càng tốt là một quyết định thông minh về mặt tài chính. Điều này là do việc dừng đột ngột một phần lớn nguồn điện gần như không phát thải của EU có thể dẫn đến sự tăng giá đột ngột.
Trong năm nay, 16 chính phủ đã hình thành một liên minh hạt nhân tại châu Âu. Mục tiêu của họ là duy trì sự phụ thuộc của Liên minh Châu Âu vào năng lượng hạt nhân, coi đó là một phần không thể thiếu của cơ cấu năng lượng, ngay cả khi đối mặt với sự tăng tiêu thụ năng lượng. Kế hoạch của họ bao gồm mở rộng hoạt động của các nhà máy điện hiện có và xây dựng lò phản ứng mới, dự kiến tăng thêm 50 gigawatt (GW) điện vào năm 2050, nâng tổng số lên 100 GW hiện tại.
Liên minh này ủng hộ việc xem xét năng lượng hạt nhân là một phần của nguồn năng lượng tái tạo, trong phạm vi yêu cầu của Liên minh Châu Âu về năng lượng sạch. Điều này đề xuất năng lượng hạt nhân có thể được coi là sạch như năng lượng gió hoặc mặt trời. Tuy nhiên, có một nhóm không đồng ý với quan điểm này.
Các quốc gia phản đối năng lượng hạt nhân như Áo và Đức cũng là đối thủ của liên minh này. Hơn nữa, có những quốc gia lo ngại rằng việc coi năng lượng hạt nhân là năng lượng sạch có thể làm giảm sự tập trung vào các nguồn năng lượng thực sự có thể tái tạo và bền vững, ảnh hưởng tiêu cực đến nỗ lực chống biến đổi khí hậu.
Lý do chính của sự phản đối năng lượng hạt nhân chủ yếu là ba điểm. Thứ nhất, một số người có quan điểm cố hữu với việc sử dụng năng lượng nguyên tử. Thứ hai, lo ngại về tác động môi trường từ chất thải phóng xạ của các nhà máy điện hạt nhân. Cuối cùng, có nỗi lo rằng tiền bạc được chi vào xây dựng nhà máy hạt nhân mới có thể được sử dụng hiệu quả hơn cho các nguồn năng lượng thay thế, những nguồn có thể triển khai nhanh chóng hơn và giảm lượng khí thải trước năm 2050.
Một quan điểm phổ biến sai lầm là năng lượng hạt nhân góp phần tạo ra một lượng lớn khí nhà kính, gây ấm lên trái đất. Tuy nhiên, niềm tin này là không chính xác.
Hậu quả của việc ngưng hoạt động các nhà máy điện hạt nhân
Chính trị gia hiện đang đối diện với áp lực để duy trì chi phí năng lượng thấp, đặc biệt là khi có ngày càng nhiều quan điểm cho rằng các biện pháp chống biến đổi khí hậu là quá đắt đỏ và chỉ mang lại lợi ích cho tầng lớp thượng lưu. Điều này gợi ý rằng việc đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng ổn định và dồi dào là rất quan trọng. Nếu có mất mát đột ngột và không lường trước của một nguồn năng lượng chính, điều này có thể dẫn đến tăng giá mạnh trên thị trường và gây ra các hóa đơn năng lượng cao cho các hộ gia đình. Trong năm 2022, giá năng lượng tăng đáng kể ở châu Âu sau khi một số nhà máy điện hạt nhân ở Pháp ngừng hoạt động. Tình hình trở nên tồi tệ hơn khi xảy ra cuộc xung đột tại Ukraine. Gần một nửa số nhà máy điện hạt nhân ở Pháp đang tạm ngưng hoạt động do việc bảo dưỡng bị trì hoãn sau lệnh phong tỏa vì Covid-19 và vấn đề về ăn mòn do ứng suất. Vấn đề này khiến cho các đường ống an toàn trong một số lò phản ứng trở nên dễ vỡ và cần phải được thay thế. Đồng thời, một số lò phản ứng cần được giám sát chặt chẽ để đảm bảo an toàn. Sự cố này đã ảnh hưởng đến các mẫu lò phản ứng nước điều áp mới và phức tạp hơn của EDF, nhưng không ảnh hưởng đến các lò phản ứng có thiết kế tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi ở châu Âu. Vấn đề chủ yếu tác động đến các mẫu lò tiên tiến hơn.
Trong mùa hè năm 2022, một đợt nắng nóng đã làm tăng nhiệt độ của nước sông lên cao. Những con sông này thường được sử dụng để làm mát các lò phản ứng. Sự gia tăng nhiệt độ đáng kể đã làm cạn kiệt một số con sông đến mức chỉ còn thấy đá dưới lòng sông. Điều này đã khiến cho EDF phải cảnh báo về nguy cơ giảm sản lượng điện và kéo dài lịch bảo dưỡng. Đồng thời, ở Đức, có ngày càng nhiều lo ngại về việc thiếu nhiên liệu vào mùa đông do mực nước sông quá thấp để sà lan vận chuyển nhiên liệu.
Giá năng lượng trên thị trường hợp đồng kỳ hạn đang leo thang vì các nhà giao dịch năng lượng lo sợ về tình trạng mất điện liên tục và buộc phải giảm tiêu thụ năng lượng. Họ tận dụng tình hình này để kiếm lời.
Lo ngại về thiếu hụt năng lượng vào mùa đông không xảy ra như dự kiến. Điều này là do thời tiết vẫn ấm áp và các quốc gia đã giảm tiêu thụ năng lượng.
Các nhà lập pháp lo ngại phải đối mặt với tình hình tương tự trong tương lai khi họ đánh giá tác động đối với các ngành công nghiệp của châu Âu. Các ngành công nghiệp như thép, nhôm, hóa chất và giấy vẫn giảm sản lượng trong năm nay do giá năng lượng tăng cao. Điều này gây lo ngại về khả năng cạnh tranh toàn cầu của các ngành này.
Trong cuộc đàm phán giữa các quốc gia EU, Bộ trưởng Công nghiệp Séc Jozef Síkela chia sẻ quan điểm của mình với Reuters. Ông nói: “Chúng ta cần xem xét khả năng giải quyết thách thức kép là giảm lượng khí thải carbon và tăng cường sử dụng điện. Chúng ta cũng cần đánh giá liệu có thể cân bằng điều này chỉ bằng cách tiết kiệm năng lượng, cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo hay không”.
Ông Síkela tiếp tục: “Tôi tin rằng điều đó là không thể - chúng ta cần một nguồn năng lượng ổn định, không phát thải carbon và nguồn năng lượng duy nhất chúng tôi biết hiện nay là năng lượng hạt nhân”.Đòi hỏi về việc xây dựng mới và kéo dài tuổi thọ nhà máy: Kỹ sư, thợ hàn và hàng tỷ đô la
Việc xây dựng một nhà máy điện mới có thể mất nhiều năm và tiêu tốn số tiền lớn. Tuy nhiên, việc kéo dài tuổi thọ của một nhà máy hiện có có thể thực hiện với chi phí ít hơn nhiều. Quá trình này diễn ra từ từ và bao gồm việc thay thế các bộ phận cũ trong quá trình bảo trì hoặc tiếp nhiên liệu định kỳ, thường diễn ra sau mỗi 18 đến 24 tháng. Nhìn chung, việc nâng cấp một nhà máy hiện có sẽ rẻ hơn và nhanh chóng hơn so với việc xây dựng một nhà máy mới.
Phần khó khăn nhất là chăm sóc thùng lò phản ứng. Đây là nơi các nguyên tử uranium được phân chia để giải phóng neutron bên trong nhân. Những neutron này cũng va chạm với thành thép của bình, làm thay đổi cấu trúc bên trong của kim loại và khiến nó cứng và giòn.Các công ty như Vattenfall và EDF cố gắng làm chậm quá trình làm cho thùng lò phản ứng trở nên giòn. Họ làm điều này bằng cách đưa các thanh đặc biệt làm bằng kim loại hafnium (Hf) hoặc hợp kim bạc vào lò phản ứng. Những thanh này hấp thụ bức xạ neutron trước khi nó có thể chạm tới và làm hỏng thành thép của thùng. Điều này tương tự như việc bôi kem chống nắng chứa kẽm (Zn) lên mũi ở bãi biển để có thể hấp thụ các tia UV có hại trước khi chúng chiếu tới da chúng ta.Các doanh nghiệp khác đã thử nghiệm một phương pháp chống lão hóa cho lò gọi là quá trình ủ (anneal).Phương pháp này bao gồm việc nung nóng kim loại lên đến hơn 500 độ C và giữ nhiệt độ ấy trong vài ngày. Sau đó, kim loại được để nguội. Quá trình này làm cho các phân tử thép trở nên mềm mại hơn và trở lại trạng thái ban đầu, giống như khi kim loại còn mới.Các thùng lò phản ứng thường được kiểm tra định kỳ bằng robot. Bên trong những thùng này có một ngăn nhỏ chứa các mẫu thép. Đôi khi, những mẫu này có thể được lấy ra để kiểm tra xem thép đã trở nên giòn đến đâu sau nhiều năm sử dụng.Các mẫu thép nằm gần lõi của thùng lò phản ứng thường bị hao mòn nhanh hơn so với phần còn lại của thùng. Điều này tạo ra một hệ thống cảnh báo sớm hữu ích. Philippe Chapelot, người đứng đầu các nghiên cứu về lò phản ứng thế hệ hai và ba tại Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Pháp (CEA), đã đề cập rằng CEA có dữ liệu giúp dự đoán mức độ hao mòn của các lò phản ứng thế hệ hai và ba sau 60 năm sử dụng.Điều này có nghĩa là các công ty có thể thực hiện các biện pháp cụ thể, như giảm sản xuất điện tại một số cơ sở, để làm chậm quá trình hao mòn của thùng. Hay nói cách khác, bằng cách sản xuất ít điện hơn, chúng có thể giúp các thùng hoạt động lâu hơn.Thường cho rằng không thể thay thế các thùng chứa lò phản ứng, và thực sự chưa có ai dám thử làm điều đó.Đặc tính không thể thay đổi này cũng áp dụng cho tòa nhà bảo vệ với vách kín gió bao quanh lò phản ứng và chứa tất cả các thành phần phát ra bức xạ. Mục đích của tòa nhà này là ngăn chặn mọi lượng bức xạ thoát ra ngoài không khí.Ngoài hai điểm đã nêu, gần như tất cả các thành phần khác có thể được thay thế khi cần.
Nhà máy điện hạt nhân Olkiluoto ở Phần Lan đã hoạt động từ năm 1979. Ảnh: Wikipedia.Ở Thụy Điển, hệ thống công nghệ và điều khiển, mà giúp công nhân theo dõi tình trạng của nhà máy, vẫn phụ thuộc chủ yếu vào các hoạt động thủ công và cơ học, không được tự động hóa.Darelius từ công ty Vattenfall cho biết: “Chúng tôi sẽ cần chuyển đổi hệ thống điều khiển sang kỹ thuật số... Điều đó sẽ là một dự án lớn.”Ở Pháp, nhân viên trong trung tâm điều khiển của nhà máy vẫn thực hiện các thao tác vận hành bằng cách sử dụng hệ thống rơle, bao gồm việc bật và tắt các công tắc điện.Dutheil từ EDF đã nhấn mạnh rằng mặc dù công nghệ họ sử dụng rất đáng tin cậy, nhưng nó có thể không gây ấn tượng như việc sử dụng iPhone. Ông chỉ ra rằng những công nghệ này không phải là một phần của chương trình giảng dạy hiện tại, và đây là một thách thức để thu hút giới trẻ và khuyến khích họ học những kỹ năng công nghệ này, cũng như không phù hợp với các lĩnh vực nghiên cứu chuyên ngành khác của họ.Chính phủ Pháp, sau khi quốc hữu hóa EDF trong năm nay, dự định cần tuyển dụng và đào tạo ít nhất 100.000 nhân viên vào năm 2033. Điều này là cần thiết nếu họ muốn duy trì hoạt động của các cơ sở hiện có trong thời gian dài và xây dựng ít nhất sáu nhà máy mới.Công việc tuyển dụng sẽ bao gồm nhiều chuyên gia như kỹ sư tự động hóa, thợ làm nồi hơi, kỹ sư công trình, thợ điện, kỹ thuật viên bảo trì, thợ rèn, thợ lắp đặt đường ống và thợ hàn.Theo thông tin từ tập đoàn công nghiệp Nucleareurope, liên minh ủng hộ năng lượng hạt nhân mới của châu Âu dự kiến sẽ cần khoảng 450,000 công nhân có kỹ năng vào năm 2050 nếu họ muốn xây dựng thêm 50 GW năng lượng hạt nhân mới.
Tháp làm mát và lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân Electricite de France (EDF) tại Cattenom, Pháp.
Nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng được đặt trong bể chứa tại nhà máy tái chế chất thải hạt nhân Orano ở La Hague, Pháp.
Nhà máy điện hạt nhân Neckarwestheim ở Đức, nước này đã đóng cửa tất cả các nhà máy điện hạt nhân cuối cùng vào năm 2023.Triển vọng từ năm 2050 trở đi: Nhiệt đới hóa, khô hạn, tăng nhiều rác phóng xạ hơn
Các nhà ủng hộ trong ngành vurg lên rằng nhà máy hạt nhân Barakah mới ở Dubai là minh chứng cho việc các lò phản ứng hạt nhân có thể được thiết kế một cách hiệu quả để chịu đựng những thách thức của sự nóng nực sa mạc và nhiệt độ nước gia tăng. Các cơ quan quản lý cảnh báo rằng chỉ một số ít nhà máy có đủ không gian cần thiết để triển khai các biện pháp an toàn mới, như tường bảo vệ (đê) được thiết kế để chống lại mực nước dâng cao. Karine Herviou, Phó tổng giám đốc Viện Bảo vệ phóng xạ và An toàn hạt nhân của Pháp, tại sự kiện về kéo dài tuổi thọ nhà máy điện hạt nhân, cho biết: “Thật sự rất khó khăn để tìm được không gian [vật lý] trên một địa điểm đang hoạt động, chúng tôi đã đạt đến những giới hạn nhất định trong việc sửa đổi khả thi các lò phản ứng hiện có.” Bà cũng đề cập rằng vẫn còn nghi ngờ về khả năng chịu đựng sóng nhiệt của các lò tại Pháp. Hơn nữa, không có mô hình mô phỏng khí hậu cụ thể cho từng nhà máy để đánh giá các kịch bản như mực nước sông thấp hơn, cháy rừng gia tăng hoặc điều kiện thời tiết khắc nghiệt như lốc xoáy, gió mạnh và mưa lớn. Bà Herviou tuyên bố rằng ở Pháp, có sự đồng thuận rằng các biện pháp thực hiện khi đạt tuổi 50 hoặc 60 sẽ chủ yếu tập trung vào việc hiện đại hóa hoặc thay thế các hệ thống hiện có. Tuy nhiên, việc bổ sung hệ thống an toàn mới sẽ gặp nhiều khó khăn. Trọng tâm sẽ là đảm bảo tuân thủ các quy định hiện hành mà không tăng thêm yêu cầu an toàn. Tình trạng này làm lo ngại cho các giám sát viên độc lập như Mycle Schneider. Schneider, người chuẩn bị cho Báo cáo Tình trạng Công nghiệp Hạt nhân Thế giới hàng năm, tin rằng các lò phản ứng cũ cần được kiểm tra nghiêm ngặt hơn. Schneider so sánh một nhà máy hạt nhân cũ với một chiếc ô tô từ 30 đến 40 tuổi. Khi máy phát điện của một chiếc ô tô như vậy hỏng và thợ mở mui để thay thế, họ có thể nhận thấy mọi thứ bên dưới đã mục nát. Tương tự, khi vận hành một nhà máy hạt nhân 40 năm tuổi, hàng loạt vấn đề không mong muốn thường được phát hiện trong quá trình hoạt động. EDF đang yêu cầu chính phủ nới lỏng các quy định về đa dạng sinh học. Hiện nay, những quy định này ngăn cản các nhà máy điện xả nước làm mát đã qua sử dụng vào các con sông gần đó vào những ngày nhiệt độ của sông được coi là quá cao. Hạn chế này có thể hạn chế sản lượng điện. EDF lo ngại rằng những trường hợp như vậy có thể xảy ra thường xuyên hơn trong tương lai. Tiếp theo là vấn đề về xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng có chứa phóng xạ. Các viên uranium rắn đã qua sử dụng được giữ trong các bể làm lạnh được thiết kế đặc biệt để làm giảm nhiệt phóng xạ của chúng trong khoảng từ 5 đến 10 năm. Sau đó, công ty Orano của Pháp xử lý vật liệu. Họ tách nó thành chất thải không thể tái chế rồi chuyển đổi thành thủy tinh (chiếm 4% vật liệu), plutonium (1%) được sử dụng để sản xuất nhiên liệu hạt nhân Mox, cung cấp năng lượng cho khoảng 40% lò phản ứng của Pháp, và uranium tái chế (95%). Hiện tại, uranium tái chế chỉ có thể được làm giàu lại và “tái chế” tại một cơ sở duy nhất ở Nga. Chất thải không thể tái chế được giữ an toàn trong thùng chứa khô. Tuy nhiên, nơi xử lý cuối cùng của loại chất thải này lại nằm sâu dưới bề mặt trái đất. Tại đây, nó sẽ bị phân hủy hoàn toàn trong khoảng thời gian hàng trăm nghìn năm. Thụy Điển, Phần Lan và Pháp đều có kế hoạch xây dựng các địa điểm ngầm dài hạn như vậy.
Câu hỏi về sự an toàn
Đối với nhiều người, chất thải phóng xạ sẽ luôn là mối lo ngại về an toàn, dù có được bảo vệ đến đâu trong quá trình vận chuyển và lưu trữ.
Thái độ về sự an toàn của năng lượng hạt nhân có thể bị ảnh hưởng bởi sự liên quan của nó đến bom hạt nhân, chứ không phải là về những tác hại thực sự của nó, mà thường không đáng kể.
Uranium được sử dụng trong vũ khí có nồng độ cao hơn nhiều so với uranium được sử dụng trong viên nhiên liệu hạt nhân. Điều này có thể khiến lò phản ứng tan chảy nếu quá nóng, nhưng không gây ra nổ.
Khi nhìn vào các con số thống kê, tỷ lệ tử vong do năng lượng hạt nhân thấp hơn đáng kể so với tỷ lệ tử vong do nhiên liệu hóa thạch và vật liệu sinh khối. Điều này đúng ngay cả khi tính đến số người tử vong do tai nạn hạt nhân tại Chernobyl năm 1986 và Fukushima năm 2011.
Vincent Zabielski, người từng là kỹ sư hạt nhân và hiện là luật sư tại Pillsbury Winthrop Shaw Pittman LLP ở London, tuyên bố rằng tất cả đều phụ thuộc vào cách mọi người nhìn nhận về nó.
Ông chỉ ra rằng mặc dù mọi người lo ngại về chất thải hạt nhân được lưu trữ trong các thùng chứa nhưng họ nên nhớ rằng nó không hề được thải ra môi trường. Ông cũng nhấn mạnh rằng ô nhiễm không khí từ các nhà máy than có thể dẫn đến mưa axit. Hơn nữa, ông nói thêm rằng thủy ngân từ tình trạng ô nhiễm này có thể xâm nhập vào thực phẩm chúng ta ăn, như salad cá ngừ. Đó là bởi thủy ngân là thành phần tự nhiên của than. Khi than được đốt trong các nhà máy điện, phần lớn thủy ngân chứa trong than sẽ được thải vào khí quyển.
Các cơ quan quản lý đã liên tục nâng cao các tiêu chuẩn an toàn hạt nhân để ngăn chặn việc lặp lại các thảm họa trong quá khứ. Điều này làm cho việc thiết kế các lò phản ứng trở nên phức tạp hơn và các thủ tục phê duyệt và thiết lập ban đầu cũng trở nên khắt khe hơn.
Bất chấp mọi biện pháp phòng ngừa, các nhà máy hạt nhân mới nhất của châu Âu vẫn gặp phải nhiều khó khăn trong quá trình xây dựng. Những vấn đề này đã trì hoãn việc bắt đầu hoạt động từ mười năm trở lên và làm tăng đáng kể chi phí.
Ở Phần Lan, lò phản ứng mới đầu tiên ở châu Âu sau 16 năm đã bắt đầu hoạt động vào tháng 4/2023. Tuy nhiên, kế hoạch ban đầu để xây dựng một nhà máy trị giá 3 tỷ euro trong vòng 4 năm đã kéo dài tới 18 năm và tiêu tốn 11 tỷ euro.
Dự kiến lò phản ứng này sẽ hoạt động trong 60 năm và cung cấp 14% năng lượng điện cho Phần Lan. Số lượng này đủ để đền bù cho 10% điện mà Phần Lan đã từng nhập khẩu từ Nga, nhưng đã mất do chiến tranh ở Ukraine.
Lò phản ứng mới Mochovce 3 ở Slovakia đang trong giai đoạn thử nghiệm cuối cùng. Dự kiến, nó sẽ bắt đầu hoạt động thương mại vào mùa thu này, trễ hơn 10 năm so với kế hoạch ban đầu và gấp đôi ngân sách ban đầu. Tuy nhiên, khi đi vào hoạt động, nó sẽ giúp Slovakia tự chủ về nguồn điện, loại bỏ nhu cầu nhập khẩu.
Phòng chứa lò phản ứng trong Đơn vị 1&2 của Nhà máy điện hạt nhân Mochovce. Ảnh: Wikipedia.
Dự án xây dựng lò phản ứng Hinkley Point C ở Anh đang chậm tiến độ 10 năm và vượt quá ngân sách hàng tỷ USD. Tuy nhiên, giá điện cố định đã thỏa thuận với chính phủ vẫn thấp hơn giá điện trong nước vào năm 2022, sau khi được điều chỉnh theo lạm phát.
Ở Pháp, có nhiều nghi ngờ về kế hoạch xây dựng lò phản ứng mới được công bố vào năm 2050. Sự hoài nghi này xuất phát từ việc gặp phải nhiều vấn đề với các lò phản ứng hiện có của EDF. Ngoài ra, dự án xây dựng lò phản ứng Flamanville 3 vẫn đang trong quá trình trì hoãn và dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động vào đầu năm 2024, sau khi bị trì hoãn từ năm 2012.
Henri Proglio, người từng là Giám đốc điều hành của EDF, đã làm chứng trước quốc hội về độc lập năng lượng của Pháp năm ngoái. Ông nói rằng mặc dù họ hiểu rõ về việc duy trì các công trình hiện có, nhưng họ lại không thành thạo trong việc xây dựng những công trình mới.
Proglio cũng nhấn mạnh rằng việc thiếu kinh nghiệm của các nhà thầu phụ và việc mất mát liên tục các giám đốc điều hành đang gây ra những khó khăn lớn. Điều này diễn ra trong bối cảnh một thế hệ kỹ sư và nhà quản lý đang về hưu hoặc tìm kiếm những cơ hội công việc có mức lương cao hơn. Ông nhấn mạnh rằng khi thảo luận về các kế hoạch dài hạn, điều quan trọng là phải nhớ rằng các kỹ năng cần thiết cho các nhiệm vụ trong tương lai cần được phát triển từ ngay hôm nay.
Theo Reuters.
