Mỹ tháo dỡ đầu đạn hạt nhân để tìm nguyên liệu cho lò phản ứng thế hệ mới
Mỹ cần một lượng uranium làm giàu lớn nhằm cung cấp năng lượng cho thế hệ lò phản ứng hạt nhân tiếp theo của Mỹ các nhà máy điện mô-đun nhỏ, dễ xây dựng và tiết kiệm chi phí.
Lò nung kim loại đang nấu chảy urani. Ảnh: Cơ quan An ninh Hạt nhân Quốc gia
Bên trong một cơ sở bí mật cấp cao ở Oak Ridge, bang Tennessee – cũng là cơ sở đã làm giàu urani cho quả bom nguyên tử đầu tiên trong kỷ nguyên Dự án Manhattan, các công nhân đang biến những đầu đạn cũ, chưa nổ thành nhiên liệu cung cấp năng lượng cho các thành phố.
Công thức tạo ra nhiên liệu lò phản ứng tiên tiến bao gồm việc nấu chảy urani cấp vũ khí với urani làm giàu thấp trong một lò nung kim loại lớn được nung nóng đến khoảng 1.400 độ C để biến chất bên trong thành chất lỏng nóng chảy.
Khi lò nung kết thúc quá trình nung chảy, khối lỏng màu cam chứa đầy urani nóng được từ từ hạ xuống buồng làm mát. Sản phẩm hoàn thiện đã đông cứng, trông giống như than đen, có thể cầm trên tay một cách an toàn.
Nhiên liệu này được tạo ra để cung cấp năng lượng cho thế hệ lò phản ứng hạt nhân tiếp theo của Mỹ các nhà máy điện mô-đun nhỏ, dễ xây dựng và tiết kiệm chi phí. Chúng đòi hỏi ít bảo trì và không gian hơn nhiều so với nhà máy điện hạt nhân lớn đang trở nên lỗi thời.
Nhược điểm của công nghệ này là đòi hỏi urani được làm giàu nhiều hơn và có mật độ năng lượng cao hơn.
Cho đến năm ngoái, Mỹ vẫn nhận được phần lớn urani làm giàu từ Nga. Một đạo luật lưỡng đảng được thông qua sau xung đột Ukraine đã ngăn chặn điều đó. Bây giờ, các nhà khoa học và công ty đang chạy đua để sản xuất urani trong nước.
Video đang HOT
Việc pha trộn các vũ khí cũ từ kho vũ khí hạt nhân không phải là cách duy nhất để tạo ra loại nhiên liệu này, được gọi là urani làm giàu thấp có độ phân tích cao hay gọi tắt là HALEU. Một vài cơ sở trên khắp đất nước cũng đang sản xuất loại nhiên liệu này và dự kiến sẽ sản xuất trong thời gian dài. Chính phủ liên bang sẽ trao hơn 2 tỷ USD trong những tháng tới cho các công ty làm giàu urani để giúp khởi động chuỗi cung ứng. Trong khi đó, chính quyền liên bang đang lùng sục khắp nơi để tìm nhiên liệu hạt nhân phù hợp đã bị bỏ sót.
“Chúng ta đang đến thời điểm mà chính phủ cần cảm thấy cấp bách hơn”, Jeff Navin, giám đốc đối ngoại của TerraPower cho biết.
Trên thực tế, lượng HALEU mà Mỹ có thể lấy được từ kho vũ khí hạt nhân của mình tương đối nhỏ. Sẽ cần một dây chuyền sản xuất lớn hơn.
“Giải pháp lâu dài là chúng ta phải làm giàu. Ngay cả khi chúng ta pha trộn tất cả vật liệu đó vào ngày mai, chúng ta cũng không thể cung cấp đủ nhu cầu cho tất cả các lò phản ứng tiên tiến ngay bây giờ”, Jeff Chamberlin, phó giám đốc điều hành phụ trách không phổ biến vũ khí hạt nhân quốc phòng cho biết.
Hiện tại, Mỹ lấy khoảng 20% năng lượng từ hạt nhân. Bộ Năng lượng Mỹ cũng rất quan tâm tới nhiên liệu này vì năng lượng hạt nhân đáng tin cậy và không gây ô nhiễm khí hậu.
“Chúng ta cần một số nguồn điện cơ bản sạch, vững chắc hạt nhân cung cấp điều đó. Để đáp ứng nhu cầu an ninh năng lượng và mục tiêu khí hậu của chúng ta, chúng ta cần triển khai nhiều năng lượng hạt nhân hơn đáng kể”, Michael Goff, Phó trợ lý thư ký Văn phòng Năng lượng Hạt nhân thuộc Bộ Năng lượng, chia sẻ.
Urani cho lò phản ứng thông thường được làm giàu tới 5% và HALEU là urani được làm giàu từ 5-20%. Uranium làm giàu cao là bất kỳ thứ gì trên 20% và được sử dụng trong vũ khí hoặc tàu ngầm hải quân.
Centrus là một trong hai công ty làm giàu urani tại Mỹ đang nỗ lực để thoát khỏi sự phụ thuộc của Mỹ vào Nga, quốc gia cung cấp lượng lớn urani làm giàu cho thế giới. Quốc hội gần đây đã thông qua lệnh cấm nhập khẩu urani của Nga, dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguồn cung cho cả HALEU và nhiên liệu cho các lò phản ứng thông thường.
Sau thời gian thiếu đầu tư trong nhiều thập kỷ, Centrus đang hướng tới mục tiêu khôi phục năng lực làm giàu trong nước bằng công nghệ của Mỹ để đáp ứng nhu cầu về điện của đất nước và an ninh quốc gia.
Phát triển năng lượng tái tạo - mục tiêu quan trọng của Nhật Bản
Ngày 25/6, nhóm RE100 đã hối thúc Nhật Bản cập nhật mục tiêu tăng gấp ba công suất năng lượng tái tạo, cụ thể là từ 121 gigawatt (GW) vào năm 2022 lên 363 GW trước năm 2035, khi nước này dự kiến công bố Kế hoạch năng lượng chiến lược vào cuối năm nay.
Nhóm RE100, gồm hơn 400 doanh nghiệp lớn, trong đó có 87 doanh nghiệp Nhật Bản như Sony và Panasonic, đã cam kết hướng tới sử dụng hoàn toàn điện tái tạo. Theo RE100, bằng cách tăng công suất năng lượng tái tạo trong nước, Nhật Bản có thể cải thiện đáng kể an ninh năng lượng, bảo vệ khả năng cạnh tranh quốc tế và tăng cường đầu tư tư nhân vào nhiều dự án năng lượng tái tạo hơn.
RE100 được nhóm Khí hậu phi lợi nhuận quốc tế và tổ chức phi chính phủ Dự án công bố Carbon (CDP) thành lập cách đây 10 năm, nhằm theo dõi và đ.ánh giá cam kết của các công ty về khí hậu.
Tại Hội nghị lần thứ 28 các bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (COP28) diễn ra tháng 12/2023, gần 120 quốc gia, trong đó có Nhật Bản, đã cam kết tăng gấp 3 lần năng lượng tái tạo của thế giới trong vòng 7 năm. Nhưng theo số liệu của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) từ năm 2022, tỷ trọng năng lượng tái tạo trong tổng sản lượng điện của các quốc gia thuộc Nhóm các nước công nghiệp phát triển hàng đầu thế giới (G7) vẫn ở mức thấp nhất, trong đó tại Nhật Bản là 22,6%.
Chính phủ Nhật Bản đang hướng tới mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050, nhưng vẫn chưa ấn định thời điểm loại bỏ nhiệt điện than tại cuộc họp về khí hậu gần đây của các bộ trưởng G7, thậm chí còn đề xuất sử dụng công nghệ để thu hồi hoặc hạn chế khí thải thay vì "giảm bớt" loại năng lượng này.
Trước khi sửa đổi chiến lược năng lượng, Nhật Bản đã đưa ra 6 khuyến nghị chính sách nhằm cải thiện "mức độ sẵn có, khả năng tiếp cận và chi phí hợp lý của năng lượng tái tạo". Nhật Bản vẫn phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch, một phần vì nhiều lò phản ứng hạt nhân đã ngừng hoạt động từ sau sự cố nhà máy điện hạt nhân tại Fukushima năm 2011.
Trong khi đó, tập đoàn Sumitomo (Nhật Bản) quyết định đầu tư 200 tỷ yen (1,3 tỷ USD) để thiết lập các cơ sở sản xuất pin trên khắp Nhật Bản nhằm lưu trữ năng lượng dư thừa từ các trang trại điện gió hoặc điện Mặt Trời.
Sumitomo đã lắp đặt một cơ sở lưu trữ công suất 6 MWh dọc theo tuyến đường sắt Kyushu ở quận Kumamoto. Kế hoạch của Tập đoàn là xây dựng thêm các cơ sở ở khu vực Kyushu để tăng tổng công suất lưu trữ lên 40 MWh. Ngoài việc bán điện trực tiếp cho các nhà máy bán dẫn sử dụng nhiều điện năng trong khu vực, mạng lưới sẽ cung cấp điện cho lưới điện địa phương.
Sumitomo cũng có kế hoạch phát triển mạng lưới pin lưu trữ năng lượng tương tự ở những nơi khác, chẳng hạn như ở Hokkaido và vùng Tohoku phía Đông Bắc Nhật Bản. Tổng công suất trên toàn quốc sẽ đạt tới 2 GWh vào tháng 3/2031.
Dự án trị giá 200 tỷ yen của tập đoàn Sumitomo sẽ là một trong những khoản đầu tư lớn nhất tại Nhật Bản vào việc lưu trữ năng lượng tái tạo bằng pin.
Hồi tháng 5/2024, một trong những công ty điện tử hàng đầu Nhật Bản là NEC thông báo đã bắt đầu vận hành các trung tâm dữ liệu sử dụng toàn bộ nguồn điện từ năng lượng tái tạo ở tỉnh Kanagawa và thành phố Kobe, tỉnh Hyogo.
Công ty cho biết, số t.iền đầu tư cho mỗi dự án là 20 tỷ yen (khoảng 130 triệu USD). Với các trung tâm dữ liệu mới, NEC sẽ đáp ứng nhu cầu của những khách hàng muốn giảm lượng khí thải CO2 trong hoạt động kinh doanh thông qua việc áp dụng "chứng chỉ phi hóa thạch" - chứng nhận rằng điện không có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch mà tự sản xuất từ năng lượng Mặt Trời.
Đây là lần đầu tiên NEC xây dựng trung tâm dữ liệu chỉ hoạt động bằng năng lượng tái tạo. Trong tương lai, công ty cũng sẽ xem xét sử dụng "điện xanh" - nguồn điện được tạo ra từ năng lượng tái tạo và truyền trực tiếp từ một địa điểm ở xa đến điểm có nhu cầu.
Lý do lò phản ứng hạt nhân của Bill Gates không thể sánh được với của Nga Công nghệ lò phản ứng hạt nhân tiên tiến mà công ty của Bill Gates sử dụng được cho là không thể sánh được với công nghệ của Nga. Công ty năng lượng Terrapower của Bill Gates phát triển lò phản ứng mới mang tính cải tiến, nhằm ưu tiên năng lượng sạch. Ảnh: Slashgear Công ty TerraPower do Bill Gates sáng lập...