Điện hạt nhân tương lai: gọn, an toàn hơn?

Gần 60 năm trước, các kỹ sư làm việc tại nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới ở bang Idaho đã bật công tắc khởi động nhà máy. Lúc đó, lượng điện mà nó cung cấp chỉ đủ thắp sáng 4 bóng đèn tròn. Bể chứa của lò phản ứng này chỉ cao 2,4m, và cuối cùng nó đã sản xuất điện đủ cung cấp cho 1 tòa nhà.
Ngày nay một nhà máy điện hạt nhân có thể sản xuất một lượng điện gấp 10.000 lần so với thời đó, tuy nhiên trong vòng 20 năm trở lại đây, chi phí để xây dựng các nhà máy này đã trở nên quá đắt đỏ. Vì thế các kỹ sư đang cố vực dậy ngành năng lượng này bằng cách “nghĩ nhỏ”.

Thay vì đầu tư xây dựng những nhà máy đồ sộ với chi phí khổng lồ, các chuyên gia đang hướng đến mô hình lò phản ứng kích thước nhỏ với công suất phát điện chỉ tầm 1/10 so với các lò phản ứng thông thường.

Các lò phản ứng kiểu mới này có kích thước chỉ bằng một ga-ra ô-tô mà giá cả lại rất “phải chăng”.

Jose Reyes – giám đốc điều hành công ty NuScale Power nói: “Chúng tôi gọi đó là tính kinh tế của những kế hoạch nhỏ.” Reyes đã cho ra đời một thiết kế lò phản ứng có kích thước chỉ bằng 1/10 các lò phản ứng hiện tại. Mô hình lò phản ứng của Reyes khác xa so với kiểu lò truyền thống. Reyes nói: “Mọi việc không đơn giản chỉ là thu nhỏ kích thước của một lò phản ứng thông thường và ngồi mong đợi hiệu quả kinh tế từ đó”. 

Các nhà máy hiện nay có thiết kế rất phức tạp với hệ thống đường ống, máy bơm và van chằng chịt để đưa nước đến lõi lò phản ứng. Nhiên liệu nóng sẽ tạo ra hơi nước để làm quay tua-bin. Nếu các máy bơm hay các van này bị hỏng khiến cho dòng nước không lưu thông được thì sẽ có thể gây ra thảm họa tương tự như Fukushima.

Còn trong kiểu lò của công ty NuScale, dòng nước tự lưu thông khi bị đun nóng và khi hạ nhiệt mà không cần sự trợ giúp của các máy bơm. Toàn bộ lò phản ứng sẽ nằm hoàn toàn trong một bể chứa đầy nước dưới lòng đất; cả hệ thống sẽ bị nhấn chìm nếu chẳng may có sự cố xảy ra.

Các kỹ sư trong ngành nói rằng mô hình làm mát “bị động” này an toàn hơn các kiểu lò hiện tại, hơn nữa, theo Reyes chi phí xây dựng và vận hành cũng rẻ hơn.

Việc xây dựng một lò phản ứng theo kiểu truyền thống đòi hỏi những khoản chi phí khổng lồ (khoảng 5 tỷ đô-la), và thời gian xây dựng kéo dài đến cả chục năm, trong khi đó, mô hình lò kiểu mới, theo lời Reyes là: “Chỉ cần đặt số lượng, và họ sẽ giao tận nơi kèm chìa khóa khởi động”.
 
Tuy nhiên cũng một số ý kiến hoài nghi rằng, mô hình này chưa được kiểm nghiệm trên quy mô lớn ngoài thực tế, hơn nữa giá của nó chưa chắc là rẻ hơn nhiều so với dạng lò cũ.

Dù sao đi nữa thì dạng nhà máy năng lượng cỡ nhỏ này cũng rất được ưa chuộng. Một trong những ngườI ủng hộ phương án này là Bill Gate (cựu chủ tịch tập đoàn Microsoft), một trong những nhà đầu tư chính cho công ty TerraPower (công ty chuyên thiết kế lò phản ứng hạt nhân).

Công ty NuScale của Reyes và công ty chuyên thi công xây dựng lò phản ứng Babcock&Wilcox hiện đang xin Ủy ban Điều tiết Hạt nhân cấp giấy phép cho mẫu lò phản ứng mini của họ. Trong thực tế, công ty Babcock&Wilcox đã từng lắp đặt và xây dựng mẫu lò cỡ nhỏ này, tuy nhiên chúng không phát điện cho mục đích dân dụng mà được sử dụng trên các tàu ngầm của Hải quân Hoa kỳ.

• Cao Nguyên