Buzz
Hiện nay, các lò phản ứng hạt nhân nhỏ kiểu mô-đun và lò phản ứng siêu nhỏ với công suất dưới 20 megawatt đang ngày càng cho thấy khả năng cung cấp điện cho các khu vực xa xôi. Công nghệ này tương tự các lò phản ứng dùng trên tàu hải quân. Theo công ty khởi nghiệp Nano Energy, có trụ sở tại Mỹ, những lò này cũng có thể được ứng dụng để giảm lượng carbon trong các ngành công nghiệp như khai thác mỏ và vận tải.Năng lượng hạt nhân đang thu hút sự chú ý toàn cầu khi thế giới tìm kiếm một nguồn năng lượng sạch và đáng tin cậy. Theo Bộ Năng lượng Mỹ (DoE), nước này cần đạt công suất 200 gigawatt năng lượng hạt nhân để đạt được mức phát thải ròng bằng 0. Hiện tại, công suất hạt nhân ở Mỹ đạt 95 gigawatt, chiếm 18% tổng nhu cầu năng lượng. Tuy nhiên, công suất này chủ yếu đến từ các lò phản ứng hạt nhân cỡ lớn xây dựng từ nhiều thập kỷ trước. Hơn nữa, ngành công nghiệp hạt nhân ở Mỹ đang gặp khó khăn do sự chậm trễ và chi phí vượt mức.
Lò phản ứng vi mô ODIN của Nano Nuclear Energy.
Lò phản ứng hạt nhân nhỏ: Một giải pháp hiệu quả
Thông thường, các nhà máy điện hạt nhân được thiết kế với quy mô lớn để tối ưu hóa chi phí năng lượng, nhưng điều này lại làm tăng chi phí và kéo dài thời gian xây dựng. Lò phản ứng nhỏ mô-đun (SMR) và lò phản ứng siêu nhỏ lại giúp giảm thiểu chi phí liên quan đến xây dựng. Theo Đạo luật Giảm lạm phát của Mỹ, các nhà máy hạt nhân mới cũng sẽ được hưởng các ưu đãi thuế tương tự như các dự án năng lượng tái tạo.
Lò phản ứng mô-đun và siêu nhỏ là các phiên bản thu nhỏ của lò phản ứng hạt nhân cỡ lớn. Ảnh: AICE.
NuScale Power, công ty tiên phong trong công nghệ này, đã gặp phải một số trở ngại khi dự án đầu tiên phải hủy bỏ do chi phí năng lượng tăng cao. Tuy nhiên, công ty Nano Nuclear Energy đã nhận ra và đang tìm cách giải quyết vấn đề chính gây ra tình trạng này, bao gồm tăng giá và thiếu hụt chuỗi cung ứng tại Mỹ.
Nhiên liệu HALEU: Tương lai của năng lượng hạt nhân
Nhiên liệu được sử dụng trong các lò phản ứng truyền thống được gọi là LEU, với Uranium-235 được làm giàu chiếm từ 3% đến 5% khối lượng. Tuy nhiên, các lò phản ứng mô-đun cỡ nhỏ lại sử dụng nhiên liệu uranium với mức độ làm giàu cao hơn (HALEU), với nồng độ uranium làm giàu từ 5% đến 20% khối lượng. Loại nhiên liệu này cho phép lò phản ứng mô-đun hoạt động hiệu quả hơn, sử dụng ít nhiên liệu hơn và kéo dài tuổi thọ của lõi lò phản ứng. NuScale phải đối mặt với chi phí cao vì họ sử dụng nhiên liệu LEU cũ thay vì HALEU.
Để tránh gặp phải khó khăn như NuScale, Nano Nuclear Energy đang nỗ lực sản xuất HALEU tại cơ sở của mình ở Mỹ. Mặc dù địa điểm cụ thể của cơ sở này chưa được tiết lộ, nhưng chính phủ Mỹ đã cấp phép cho dự án.
Nano Nuclear Energy cũng đang phát triển thiết kế lò và vừa công bố lò phản ứng thứ hai mang tên Zeus. Công ty đang tập trung nghiên cứu cách vận hành lò phản ứng với sự can thiệp tối thiểu, đồng thời trang bị tính năng dịch chuyển để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả.
Lò phản ứng siêu nhỏ Zeus có thể vừa vặn trong một thùng container.
Lò phản ứng hạt nhân còn có thể dùng để thu hồi nhiệt năng
Các bộ phận của lò phản ứng có thể được đóng gói vừa vặn trong một container vận chuyển tiêu chuẩn, dễ dàng vận chuyển đến những khu vực xa xôi, nơi không có cơ sở hạ tầng năng lượng thông thường và khó triển khai các dự án lớn về năng lượng tái tạo như điện gió hay điện mặt trời.
Bên cạnh việc sản xuất điện, lò phản ứng còn được thiết kế để thu nhận nhiệt năng từ các phản ứng phân hạch và sử dụng trực tiếp nhiệt lượng này. Nhiệt thừa cũng có thể chuyển hóa thành năng lượng điện, giúp gia tăng sản lượng điện. Những lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ như vậy có thể được lắp đặt tại các khu vực xa xôi, cung cấp nguồn năng lượng sạch cho các địa phương đó.
Theo IE.
