Đó là lý do tại sao chính phủ Hoa Kỳ đang khẩn trương tìm cách sử dụng một số kho dự trữ uranium cấp vũ khí của mình để giúp cung cấp nhiên liệu cho các lò phản ứng tiên tiến mới và khởi động một ngành công nghiệp mà họ coi là rất quan trọng đối với các quốc gia để đạt được mục tiêu toàn cầu không phát thải.
Người phát ngôn của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) cho biết: “Sản xuất HALEU là một sứ mệnh quan trọng và tất cả các nỗ lực nhằm tăng sản lượng của nó đang được đánh giá.
Cuộc khủng hoảng năng lượng gây ra bởi cuộc chiến ở Ukraine đã làm mới mối quan tâm đến năng lượng hạt nhân. Những người ủng hộ các lò phản ứng thế hệ tiếp theo, nhỏ hơn nói rằng chúng hiệu quả hơn, chế tạo nhanh hơn và có thể thúc đẩy sự thay đổi khỏi nhiên liệu hóa thạch.
Nhưng không có nguồn đáng tin cậy về uranium làm giàu thấp (HALEU) thử nghiệm cao mà các lò phản ứng cần, các nhà phát triển lo lắng rằng họ sẽ không nhận được đơn đặt hàng cho các nhà máy của họ. Và nếu không có đơn đặt hàng, các nhà sản xuất nhiên liệu tiềm năng khó có thể thiết lập và vận hành các chuỗi cung ứng thương mại để thay thế uranium của Nga.
Người phát ngôn của DOE cho biết: “Chúng tôi hiểu sự cần thiết phải hành động khẩn cấp để khuyến khích việc thiết lập nguồn cung cấp HALEU bền vững, theo định hướng thị trường.
Người phát ngôn cho biết, Chính phủ Mỹ đang trong giai đoạn cuối cùng để đánh giá lượng hàng tồn kho trong 585,6 tấn uranium được làm giàu cao của họ để phân bổ cho các lò phản ứng.
Việc Nga độc quyền HALEU từ lâu đã khiến Washington lo ngại nhưng cuộc chiến ở Ukraine đã thay đổi cuộc chơi, vì cả chính phủ và các công ty phát triển các lò phản ứng tiên tiến mới đều không muốn dựa vào Moscow.
HALEU được làm giàu đến mức lên tới 20%, thay vì khoảng 5% đối với uranium cung cấp năng lượng cho hầu hết các nhà máy hạt nhân. Nhưng chỉ có TENEX, một phần của công ty năng lượng hạt nhân nhà nước Nga Rosatom, bán HALEU thương mại vào lúc này.
Trong khi không có quốc gia phương Tây nào trừng phạt Rosatom đối với Ukraine, chủ yếu vì tầm quan trọng của nó đối với ngành công nghiệp hạt nhân toàn cầu, các nhà phát triển nhà máy điện của Mỹ như X-energy và TerraPower không muốn phụ thuộc vào chuỗi cung ứng của Nga.
Jeff Navin, giám đốc đối ngoại của TerraPower, chủ tịch là tỷ phú Bill Gates, cho biết: “Chúng tôi không gặp vấn đề về nhiên liệu cho đến vài tháng trước.
Gà và trứng
Điện hạt nhân hiện tạo ra khoảng 10% điện năng trên thế giới và nhiều quốc gia hiện đang khám phá các dự án hạt nhân mới để cải thiện nguồn cung năng lượng và an ninh năng lượng, cũng như giúp đáp ứng các mục tiêu cắt giảm phát thải khí nhà kính.
Nhưng với các dự án quy mô lớn vẫn còn nhiều thách thức vì các lý do bao gồm chi phí trả trước khổng lồ, sự chậm trễ của dự án, chi phí vượt mức và sự cạnh tranh từ các nguồn năng lượng rẻ hơn như gió, một số nhà phát triển đã đề xuất cái gọi là lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR).
Trong khi các SMR do các công ty như EDF và Rolls-Royce cung cấp sử dụng công nghệ hiện có và cùng loại nhiên liệu như các lò phản ứng truyền thống, thì 9 trong số 10 lò phản ứng tiên tiến do Washington tài trợ được thiết kế để sử dụng HALEU.
Những người ủng hộ nói rằng các nhà máy tiên tiến này ít cần tiếp nhiên liệu thường xuyên hơn và hiệu quả gấp ba lần so với các mô hình truyền thống. Một số nhà phân tích nói rằng điều này có nghĩa là cuối cùng chúng sẽ vượt qua công nghệ hạt nhân thông thường, mặc dù các thiết kế vẫn chưa được thử nghiệm trên quy mô thương mại.
Theo dữ liệu từ nhóm nghiên cứu thuộc Dự án Cải cách Đổi mới Năng lượng, chi phí điện bình quân – mức giá cần thiết để các dự án tiên tiến hòa vốn – là 60 USD / megawatt giờ so với 97 USD đối với các nhà máy thông thường.
Một số nhà phân tích cho rằng sự chênh lệch giá có thể thu hẹp hơn vào lúc này, bởi vì các lò phản ứng tiên tiến nhỏ hơn sử dụng HALEU chưa có quy mô kinh tế từ sản xuất hàng loạt.
Các công ty ở Hoa Kỳ và châu Âu có kế hoạch sản xuất HALEU trên quy mô thương mại nhưng ngay cả trong những tình huống lạc quan nhất, họ cho biết sẽ mất ít nhất 5 năm kể từ thời điểm họ quyết định tiến hành.
Và câu hỏi hóc búa này đang làm phức tạp thêm sự phát triển suôn sẻ của nguồn cung HALEU.
Daniel Poneman, giám đốc điều hành của nhà cung cấp nhiên liệu hạt nhân Centrus Energy Corp của Mỹ cho biết: “Không ai muốn đặt hàng 10 lò phản ứng mà không có nguồn nhiên liệu, và không ai muốn đầu tư vào một nguồn nhiên liệu mà không có đơn đặt hàng 10 lò phản ứng”.
Đối với các công ty quan tâm đến các lò phản ứng tiên tiến mới, chẳng hạn như công ty công ích Energy Northwest của bang Washington, nguồn cung cấp nhiên liệu chắc chắn là một vấn đề trong quá trình ra quyết định.
“Nguồn cung cấp HALEU đáng tin cậy là một trong nhiều yếu tố đang được xem xét”, công ty cho biết trong một tuyên bố gửi qua email.
Nguồn cung cấp thay thế
Nhiều năm trước, Chính phủ Mỹ đã công nhận rằng sự độc quyền của Nga đối với HALEU có thể cản trở sự phát triển của các lò phản ứng tiên tiến mà họ hy vọng sẽ cung cấp năng lượng carbon thấp trong nước và cũng được xuất khẩu sang các thị trường ở châu Âu và châu Á.
Chính phủ đã trao hợp đồng chi phí chung vào năm 2019 cho Centrus, công ty duy nhất bên ngoài nước Nga hiện có giấy phép sản xuất HALEU, để xây dựng một cơ sở trình diễn.
Mặc dù cơ sở dự kiến bắt đầu sản xuất HALEU trong năm nay, nhưng việc sản xuất đã bị lùi lại đến năm 2023, một phần do sự chậm trễ trong việc tiếp nhận các container lưu trữ do các vấn đề chuỗi cung ứng trong đại dịch toàn cầu, Centrus cho biết.
Một khi cơ sở đi vào hoạt động, sẽ mất 5 năm trước khi Centrus có thể bắt đầu sản xuất 13 tấn HALEU một năm. Nhưng đó chỉ là một phần ba số tiền mà các dự án DOE sẽ cần cho các lò phản ứng của Hoa Kỳ vào năm 2030.
Ví dụ, TerraPower cho biết họ sẽ cần 15 tấn HALEU cho lần nạp nhiên liệu đầu tiên của lò phản ứng tiên tiến của mình.
Các nhà sản xuất HALEU tiềm năng khác đang ở phía sau.
Công ty khai thác và làm giàu uranium thuộc sở hữu nhà nước của Pháp Orano cho biết họ có thể bắt đầu sản xuất HALEU sau 5 đến 8 năm, nhưng sẽ chỉ xin giấy phép sản xuất khi có khách hàng với hợp đồng dài hạn.
Để đáp lại yêu cầu của DOE về thông tin làm thế nào để thiết lập một chương trình hỗ trợ sản xuất HALEU, Orano cho biết sẽ phụ thuộc vào chính phủ Hoa Kỳ để khởi động ngành công nghiệp này.
“Đánh giá của Orano cho thấy rằng yếu tố quan trọng nhất giúp thành công là DOE đảm bảo một lượng nhu cầu nhất định”, công ty cho biết trong một tuyên bố trên trang web của mình.
Trong khi đó, công ty làm giàu uranium của châu Âu Urenco cho biết họ đang xem xét các địa điểm ở Hoa Kỳ và Anh để sản xuất HALEU nhưng vẫn chưa xin giấy phép.
Đồng hồ kêu tích tắc
Đối với TerraPower và X-energy, có các dự án được lên kế hoạch lần lượt ở các bang Wyoming và Washington của Hoa Kỳ, đồng hồ đang tích tắc.
Washington đã trao cho họ hợp đồng xây dựng hai máy trình diễn vào năm 2028 và chia sẻ chi phí. Nhưng nếu không có nhiên liệu của Nga, thời hạn đó sẽ giảm xuống trước khi bất kỳ nhà cung cấp thương mại thay thế nào bắt đầu hoạt động.
Mặc dù mức độ làm giàu 20% của HALEU thấp hơn nhiều so với mức khoảng 90% cần thiết cho vũ khí, các công ty cần có giấy phép đặc biệt để sản xuất nó. Các yêu cầu chứng nhận và an ninh bổ sung cũng được yêu cầu đối với địa điểm sản xuất, đóng gói và vận chuyển nhiên liệu.
Để đẩy nhanh quá trình và phá vỡ thế bế tắc, chính phủ Mỹ đang tìm cách “chia nhỏ” uranium làm giàu cấp độ vũ khí trong kho dự trữ của mình, mặc dù điều đó cũng sẽ mất thời gian.
Chính phủ Hoa Kỳ cho biết trong năm 2016 họ đã giảm xuống 7,1 tấn trong khoảng thời gian từ ngày 30 tháng 9 năm 2013 đến ngày 31 tháng 3 năm 2016. Trong tháng này, khi được hỏi liệu quá trình này có trở nên nhanh hơn hay không, DOE cho biết: “Tỷ lệ bán lại được đánh giá một cách nhất quán cho các cơ hội tăng tốc.”
Đạo luật Giảm lạm phát mà Tổng thống Mỹ Joe Biden đã ký vào tháng 8 bao gồm 700 triệu đô la để đảm bảo nguồn cung cấp cho HALEU từ chính phủ và một tập đoàn hợp tác với DOE để sử dụng trong các lò phản ứng và nghiên cứu tiên tiến.
Vào tháng 9, Nhà Trắng đã yêu cầu Quốc hội cấp thêm 1,5 tỷ USD trong dự luật tài trợ tạm thời của chính phủ để thúc đẩy nguồn cung cấp trong nước đối với uranium và HALEU làm giàu thấp, nhằm giải quyết những khó khăn tiềm ẩn trong việc tiếp cận nhiên liệu của Nga.
Các nhà lập pháp đã loại bỏ biện pháp này vì lo ngại về chi phí, mặc dù nó vẫn là ưu tiên của một số quan chức Biden, bao gồm cả Bộ trưởng Năng lượng Jennifer Granholm.
Năm ngoái, các nhà máy điện hạt nhân ở Hoa Kỳ đã nhập khẩu khoảng 14% uranium của họ từ Nga, cùng với 28% dịch vụ làm giàu của họ, theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ.
Nguồn: VNE
Trả lời