Với nhu cầu năng lượng toàn cầu ngày càng tăng và sự chú ý ngày càng tăng đến biến đổi khí hậu, ngày càng nhiều quốc gia bắt đầu tìm kiếm các giải pháp năng lượng bền vững. Theo xu hướng này, các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) đã trở thành trọng tâm của công nghệ năng lượng hạt nhân. Những nhà máy này, nhỏ hơn nhiều so với các lò phản ứng hạt nhân truyền thống, linh hoạt, tiết kiệm và an toàn và có thể là chìa khóa cho tương lai năng lượng sạch. Bài viết này sẽ tìm hiểu thiết kế của lò phản ứng mô-đun nhỏ, những lợi thế và thách thức tiềm ẩn của chúng, đồng thời xem xét vai trò của chúng trong việc giải quyết cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu.
Lò phản ứng mô-đun nhỏ thường dùng để chỉ lò phản ứng hạt nhân có công suất đầu ra không quá 300 megawatt điện, khiến chúng linh hoạt hơn trong xây dựng và vận hành so với các nhà máy điện hạt nhân lớn truyền thống. Ưu điểm của thiết kế này chủ yếu nằm ở khả năng mở rộng và yêu cầu đầu tư ban đầu ít hơn. Nhiều quốc gia, bao gồm Trung Quốc, Ấn Độ, Hoa Kỳ và Argentina, đã bắt đầu phát triển các dự án SMR của riêng mình.
SMR có thể được sản xuất tại nhà máy, nghĩa là chúng tốn tương đối ít thời gian và chi phí để xây dựng và lắp đặt.
Ví dụ, lò phản ứng ACP100 của Trung Quốc, bắt đầu được xây dựng vào năm 2021, được thiết kế để sử dụng cho cả mục đích phát điện và khử muối. Nó được thiết kế chú trọng đến vấn đề an toàn, có chu kỳ tiếp nhiên liệu là hai năm và có thể cung cấp lượng điện tương đương 125 megawatt. Lò phản ứng NuScale của Hoa Kỳ được coi là SMR đầu tiên trên thế giới được Ủy ban quản lý hạt nhân (NRC) cấp phép. Thiết kế của nó có thể linh hoạt điều chỉnh số lượng mô-đun khi cần thiết để đáp ứng các nhu cầu điện khác nhau.
SMR không chỉ mang tính đổi mới về mặt công nghệ mà còn có thể tăng cường sự chấp nhận của xã hội đối với năng lượng hạt nhân vì thiết kế của chúng thường đáp ứng tốt hơn các tiêu chuẩn về môi trường và an toàn.
Tuy nhiên, các lò phản ứng mô-đun nhỏ cũng phải đối mặt với nhiều thách thức. Đầu tiên, sự chấp nhận của thị trường vẫn còn là ẩn số. Mặc dù nhiều quốc gia đang tích cực thúc đẩy phát triển năng lượng hạt nhân, nhưng nỗi sợ hãi và nghi ngờ của người dân về năng lượng hạt nhân vẫn ảnh hưởng đến chính sách và đầu tư. Ngoài ra, việc phát triển SMR vẫn đòi hỏi nhiều vốn đầu tư và đổi mới công nghệ, đây có thể là vấn đề chưa được giải quyết đối với một số quốc gia.
An toàn cũng là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc, mặc dù thiết kế SMR được thiết kế để cải thiện độ an toàn nhưng nguy cơ tai nạn vẫn còn tồn tại. Trên thực tế, các lò phản ứng mô-đun nhỏ phải có kế hoạch khẩn cấp hoàn thiện để bảo vệ an toàn hạt nhân khi phải đối mặt với thảm họa thiên nhiên hoặc các trường hợp khẩn cấp khác.
Cho dù là tính độc quyền về công nghệ hay mở rộng quy mô, thế giới phải tiến hành đánh giá toàn diện về hiệu quả chi phí và tính an toàn của công nghệ SMR để đảm bảo rằng công nghệ này có thể giải quyết hiệu quả cuộc khủng hoảng năng lượng.
Khi công nghệ SMR tiến bộ, chúng cũng có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp năng lượng tái tạo đồng thời cung cấp nguồn điện ổn định. Ví dụ, nhiều thiết kế SMR cho phép tích hợp với các hệ thống năng lượng tái tạo như gió và mặt trời, giúp chúng đa dạng và bền bỉ hơn. Ở một số vùng xa xôi hoặc những nơi có nhu cầu điện thay đổi theo thời gian, SMR có nhiều khả năng là giải pháp lý tưởng, do đó cải thiện đáng kể tỷ lệ tự cung cấp năng lượng của những khu vực này.
Tóm lại, sự đổi mới công nghệ và tính linh hoạt của các lò phản ứng mô-đun nhỏ khiến chúng trở thành một phần quan trọng của các giải pháp năng lượng trong tương lai. Tuy nhiên, sự phát triển này đầy rẫy những thách thức và đòi hỏi các quốc gia phải cân nhắc và hành động sâu sắc trên nhiều phương diện như chính sách, an ninh và chấp nhận xã hội. Khi công nghệ tiến bộ, liệu SMR có thực sự trở thành chìa khóa giải quyết cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu không?