Năng lượng hạt nhân: Xu thế của tương lai?

Trong suốt một thập kỷ qua, ngành công nghiệp hạt nhân dường như đã đứng trước những thời điểm khó khăn chưa từng có. Sau những thảm họa nổi tiếng như Chernobyl (1986) và Fukushima (2011), công nghệ này đã phải đối mặt với làn sóng phản đối mạnh mẽ cả từ chính phủ lẫn công chúng. Từ đó, các quốc gia phát triển đã giảm bớt các khoản đầu tư vào các nhà máy điện hạt nhân mới và thậm chí lên kế hoạch đóng cửa những nhà máy đã hoạt động.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, ngành công nghiệp hạt nhân đã bắt đầu có dấu hiệu phục hồi, với sự tham gia của các ông lớn công nghệ như Microsoft, Google, và Amazon, những công ty đang đầu tư mạnh vào lĩnh vực này. Cùng với áp lực ngày càng gia tăng từ các cam kết giảm phát thải carbon, liệu ngành công nghiệp hạt nhân có thể phục hồi và tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết nhu cầu năng lượng sạch cho thế giới?

Sự cố hạt nhân Fukushima năm 2011 đã dấy lên những lo ngại về sự an toàn của ngành công nghiệp hạt nhân toàn cầu. Ảnh: Getty Image

Những yếu tố thúc đẩy sự hồi sinh của năng lượng hạt nhân

Kể từ khi năng lượng hạt nhân thương mại lần đầu tiên ra đời vào những năm 1950 và 1960, các chính phủ trên toàn thế giới đã bị cuốn hút bởi tiềm năng vô tận mà nó mang lại. Các lò phản ứng hạt nhân có thể khai thác và kiểm soát sức mạnh vô cùng lớn của phân hạch nguyên tử, biến chúng thành một nguồn năng lượng dồi dào và giá rẻ.

Mỗi kilogam uranium có thể tạo ra năng lượng gấp 20.000 lần so với cùng trọng lượng than đá, khiến hạt nhân trở thành nguồn năng lượng lý tưởng cho một tương lai không còn nỗi lo thiếu điện. Tuy nhiên, đi kèm với đó là những lo ngại lớn về an toàn và tác động của các sự cố hạt nhân như thảm họa Chernobyl vào năm 1986 và sự cố Fukushima tại Nhật Bản vào năm 2011, những sự cố khủng khiếp này đã làm lung lay niềm tin của công chúng toàn cầu nói chung và ở những nước đang vận hành các cơ sở phản ứng hạt nhân nói riêng đối với công nghệ này.

Chỉ nội mỗi việc xảy ra thảm họa Chernobyl đã khiến hàng triệu người dân ở châu Âu lo sợ, sự cố này đã khiến chính phủ các quốc gia thực hiện các biện pháp nghiêm ngặt hơn đối với các cơ sở hạt nhân. Nhật Bản sau đó đã phải đóng cửa tất cả các lò phản ứng của mình, chỉ có 12 lò phản ứng được khôi phục cho đến thời điểm hiện tại. Đức cũng quyết định từ bỏ hoàn toàn năng lượng hạt nhân, trong khi các quốc gia khác hạn chế đầu tư vào các nhà máy điện mới hoặc kéo dài tuổi thọ các nhà máy cũ. Theo Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế, những điều này đã dẫn đến việc mất đi 48GW công suất phát điện trên toàn cầu trong giai đoạn 2011 đến 2020.

Tuy nhiên, trong khi nhiều quốc gia phương Tây và châu Á đang hạn chế phát triển năng lượng hạt nhân, Trung Quốc lại đang gia tăng mạnh mẽ đầu tư vào lĩnh vực này. Tính đến năm 2020, Trung Quốc có 55 lò phản ứng hoạt động và dự kiến sẽ có thêm ít nhất 23 lò phản ứng mới trong thời gian tới. Điều này cho thấy năng lượng hạt nhân vẫn đóng vai trò rất quan trọng đối với các quốc gia đang phải đối mặt với nhu cầu điện năng gia tăng.

Một yếu tố quan trọng khiến ngành công nghiệp hạt nhân dần phục hồi chính là xu hướng chuyển mình của các quốc gia phát triển, khi họ đang tìm kiếm cách thức đáp ứng nhu cầu năng lượng, đồng thời giảm phát thải khí carbon. Đặc biệt là khi các cam kết trong Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu đang yêu cầu các quốc gia này phải giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng gây ô nhiễm.

Năm 2024 được dự báo là năm nóng nhất trong lịch sử, việc giảm phát thải càng trở nên cấp bách hơn. Các sự kiện như chiến sự Nga - Ukraine cũng đã làm tăng tính cấp thiết trong vấn đề an ninh năng lượng, từ đó tạo ra động lực mới cho việc phục hồi năng lượng hạt nhân.

Các sáng kiến quốc tế và cam kết đối với năng lượng hạt nhân

Hàn Quốc là một trong những quốc gia đầu tiên điều chỉnh lại chiến lược năng lượng hạt nhân của mình. Trong khi trước đây nước này có kế hoạch loại bỏ dần các nhà máy điện hạt nhân trong suốt bốn thập kỷ tới, thì hiện nay Hàn Quốc đã quyết định thay đổi chiến lược, tập trung vào việc xây dựng thêm các nhà máy điện hạt nhân mới. Đây là một bước đi quan trọng khi Hàn Quốc đặt mục tiêu giảm phát thải và giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch.

Một quốc gia khác đã thay đổi chính sách năng lượng hạt nhân là Pháp. Trước đây, Pháp từng có kế hoạch giảm dần sự phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân, nhưng hiện nay chính phủ nước này đã thông báo sẽ xây dựng thêm tối đa 8 lò phản ứng mới. Hiện tại, 70% điện năng của Pháp được cung cấp từ các lò phản ứng hạt nhân và việc bổ sung thêm các lò mới là điều kiện quan trọng để duy trì và phát triển nền năng lượng này.

Ngoài ra, trong khuôn khổ Hội nghị Biến đổi khí hậu Liên Hợp Quốc (COP29) diễn ra tại Azerbaijan vào tháng 11 vừa qua, Mỹ đã tái khẳng định cam kết sẽ tăng gấp ba lần sản lượng điện hạt nhân vào năm 2050. 31 quốc gia, bao gồm Anh, Pháp, và Nhật Bản, đã đồng ý tham gia vào nỗ lực này nhằm thúc đẩy năng lượng hạt nhân như một công nghệ phát thải thấp.

Sự tham gia của các '‘gã khổng lồ’' công nghệ

Trong khi các chính phủ đang tìm cách phát triển năng lượng hạt nhân, các '‘ông lớn’' công nghệ như Microsoft, Google, và Amazon cũng không đứng ngoài cuộc. Những công ty này đang nỗ lực phát triển các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và các trung tâm dữ liệu, những ứng dụng đòi hỏi một nguồn điện ổn định và đáng tin cậy. Thực tế, các trung tâm dữ liệu hiện nay đã chiếm 3,5% tổng tiêu thụ điện năng của Mỹ và có thể tăng lên hơn 9% vào cuối thập kỷ này, theo nghiên cứu của Barclays.

Để đáp ứng nhu cầu năng lượng cho các trung tâm dữ liệu, Microsoft đã ký hợp đồng dài hạn với Constellation Energy, một công ty năng lượng hạt nhân để tái mở cửa nhà máy điện Three Mile Island tại Pennsylvania. Đây là một động thái quan trọng trong việc khôi phục lại hình ảnh của năng lượng hạt nhân như một nguồn năng lượng sạch và bền vững.

Trong khi đó, Google và Amazon đang hướng đến một công nghệ hạt nhân mới, các lò phản ứng nhỏ mô-đun (SMR) nhằm giúp năng lượng hạt nhân trở nên dễ triển khai và tiết kiệm chi phí hơn. Công nghệ này hứa hẹn sẽ giải quyết một trong những vấn đề lớn nhất của ngành công nghiệp hạt nhân hiện nay, đó là chi phí xây dựng nhà máy quá cao và quy mô quá lớn.

Tương lai sáng cho năng lượng hạt nhân?

Bất chấp sự phát triển và những cam kết của nhiều quốc gia và công ty lớn, vẫn còn rất nhiều câu hỏi chưa được giải đáp về tương lai của năng lượng hạt nhân. Một trong những vấn đề nổi bật là chi phí đầu tư quá lớn của các nhà máy điện hạt nhân mới, điển hình như dự án Hinkley Point C tại Anh và nhà máy Vogtle tại Mỹ. Cả hai dự án này đều gặp phải những chậm trễ lớn và chi phí vượt quá dự toán ban đầu.

Mặc dù công nghệ SMR hứa hẹn sẽ giảm thiểu chi phí và giúp năng lượng hạt nhân trở nên dễ tiếp cận hơn, nhưng cho đến nay, khái niệm này vẫn chưa được chứng minh về mặt thương mại. Các lò phản ứng SMR mới chỉ đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, và việc áp dụng rộng rãi vẫn còn phải đối mặt với những thử thách lớn.

Ngoài ra, vấn đề xử lý chất thải phóng xạ vẫn là một thách thức lớn đối với ngành công nghiệp hạt nhân. Dù nhiều quốc gia đã tìm cách giải quyết vấn đề này, nhưng chỉ có một quốc gia duy nhất là Phần Lan đã thực sự xây dựng thành công các cơ sở lưu trữ chất thải phóng xạ dưới lòng đất.

Tuy nhiên, những cam kết mạnh mẽ từ các quốc gia phát triển và các ông lớn công nghệ cho thấy rằng năng lượng hạt nhân vẫn có một tương lai, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang diễn ra nhanh chóng và nhu cầu năng lượng sạch ngày càng lớn.

Dẫu vậy, để năng lượng hạt nhân thực sự trở thành một giải pháp lâu dài và bền vững, còn rất nhiều vấn đề phải giải quyết, từ chi phí xây dựng đến vấn đề an toàn và chất thải. Tuy nhiên, có thể khẳng định rằng năng lượng hạt nhân sẽ vẫn là một phần không thể thiếu trong bức tranh năng lượng toàn cầu trong những thập kỷ tới.