Với việc Mỹ ngày càng trở nên phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân trong bối cảnh cuộc khủng hoảng năng lượng do xung đột Nga-Ukraine gây ra, các công ty Mỹ đang tập trung phát triển một thế hệ nhà máy điện hạt nhân nhỏ mới để giúp giảm lượng khí thải carbon. Đây được coi là một nguồn năng lượng sạch của tương lai.
| Nga từ lâu đã độc quyền đối với HALEU - điều khiến Washington lo ngại trong nhiều năm qua. (Nguồn: Reuters) |
Nhưng ngay cả trước khi các công ty này có thể bắt đầu triển khai dự án, họ đã gặp phải một vấn đề lớn và khá nhạy cảm, khi chỉ có một công ty bán loại nhiên liệu họ cần và đó là một công ty của Nga.
Thứ nhiên liệu quan trọng đó là uranium có chất lượng cao và mức độ làm giàu thấp (HALEU). HALEU được làm giàu lên tới 20% thay vì chỉ khoảng 5% đối với uranium hiện đang cung cấp cho hầu hết các nhà máy điện hạt nhân hiện nay. Nhưng hiện chỉ có TENEX, một hãng con trong Tập đoàn Năng lượng hạt nhân Nhà nước Rosatom của Nga, bán HALEU qua giao dịch thương mại trong giai đoạn hiện nay.
Chỉ có Nga đang bán HALEU?
Các nhà sản xuất tiềm năng tiết lộ, sự chậm trễ trong việc đảm bảo nguồn cung cấp HALEU có thể tác động đến chuỗi cung ứng thương mại, ngay cả khi họ đang làm mọi cách để tìm một chất thay thế cho uranium của Nga.
Nhưng trong bối cảnh cuộc xung đột Nga-Ukraine vẫn đang diễn ra, chính phủ Mỹ và các công ty của họ đã trở nên do dự khi dựa hoàn toàn vào Moscow để đáp ứng nhu cầu cung cấp nhiên liện cho các dự án mới.
Đề cập vấn đề này, người phát ngôn Bộ Năng lượng Mỹ cho biết, chính phủ đã bắt đầu tìm kiếm các nhà cung cấp thay thế. Người phát ngôn cũng cho biết, nhà sản xuất HALEU vẫn đang làm tốt nhiệm vụ của mình, tất cả các nỗ lực nhằm tăng sản lượng của họ đều được đánh giá cao.
Tuy nhiên, chính phủ Mỹ đang gấp gáp tìm cách sử dụng một phần lượng uranium đạt cấp độ sản xuất vũ khí của mình để cung cấp nhiên liệu cho các lò phản ứng tiên tiến nói trên, đồng thời khởi động một ngành công nghiệp hướng đến mục tiêu toàn cầu về không phát thải carbon.
Người phát ngôn Bộ Năng lượng Mỹ cho biết, chính quyền Tổng thống Biden đang trong giai đoạn cuối cùng đánh giá lượng hàng tồn kho 585,6 tấn uranium làm giàu cao của họ để phân bổ cho các lò phản ứng. “Chúng tôi hiểu sự cần thiết phải hành động khẩn cấp để khuyến khích việc thiết lập nguồn cung cấp bền vững HALEU, theo định hướng thị trường.
Gần đây, cuộc khủng hoảng năng lượng gây ra bởi xung đột ở Ukraine đã khiến các bên buộc phải quan tâm đến năng lượng hạt nhân. Điện hạt nhân hiện chiếm khoảng 10% lượng điện trên thế giới và nhiều quốc gia đang tính đến việc mở các dự án hạt nhân mới để cải thiện nguồn cung và tình hình an ninh năng lượng, cũng như đáp ứng mục tiêu cắt giảm phát thải khí nhà kính.
Một số hãng nghiên cứu-chế tạo gần đây đề xuất về lò phản ứng module nhỏ (SMR). 9 trong số 10 lò phản ứng tiên tiến loại này, do Mỹ tài trợ, được thiết kế để sử dụng nhiên liệu HALEU.
Những người ủng hộ nói, rằng các nhà máy tiên tiến này không cần tái nạp nhiên liệu thường xuyên như trước và có hiệu quả cao gấp ba lần so với các mẫu truyền thống. Một số nhà phân tích nói rằng, điều này đồng nghĩa với việc các lò kiểu mới sẽ thay thế công nghệ hạt nhân thông thường.
Những người ủng hộ các lò phản ứng thế hệ tiếp theo và nhỏ hơn nói rằng, chúng hiệu quả hơn, chế tạo nhanh hơn và có thể thúc đẩy sự chuyển dịch khỏi nhiên liệu hóa thạch.
Vấn đề mấu chốt là gì?
Tuy nhiên, vấn đề mấu chốt hiện nay là nếu không có nguồn cung HALEU đáng tin cậy, các hãng chế tạo đang lo lắng rằng họ sẽ không nhận được đơn đặt hàng. Và nếu không có đơn đặt hàng, các nhà sản xuất tiềm năng khó có thể được thiết lập và vận hành các chuỗi cung ứng thương mại để thay thế cho nguồn nhiên liệu HALEU của Nga.
Nhiều năm trước, chính phủ Mỹ đã công nhận rằng thế độc quyền của Nga trong việc cung cấp HALEU có thể cản đường phát triển của các lò phản ứng tiên tiến mà Mỹ hy vọng sẽ cung cấp nguồn năng lượng có độ phát thải carbon thấp ở trong nước, cũng như để xuất khẩu sang các thị trường ở châu Âu và châu Á.
Chính phủ Mỹ đã trao hợp đồng chia sẻ chi phí 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 thí điểm.
Mặc dù cơ sở này 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 cất trữ do các vấn đề về chuỗi cung ứng khi xảy ra đại dịch toàn cầu, Centrus cho biết.
Sẽ mất 5 năm trước khi Centrus có thể bắt đầu sản xuất 13 tấn HALEU mỗi năm. Nhưng như thế mới chỉ là 1/3 số lượng mà các dự án của Bộ Năng lượng Mỹ cần cho các lò phản ứng của Mỹ vào năm 2030.
Trong khi đó, các nhà sản xuất HALEU tiềm năng khác thậm chí còn chậm hơn nữa. Mỹ đã trao hợp đồng và chia sẻ chi phí cho TerraPower và X-energy để xây dựng hai nhà máy thí điểm vào năm 2028. Nhưng nếu không có nhiên liệu của Nga, thời hạn đó sẽ bị lùi lại cho đến khi có 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% đủ để làm vũ khí, song các công ty cần có giấy phép đặc biệt để sản xuất HALEU. Bên cạnh đó là các yêu cầu về an ninh và chứng nhận bổ sung mà các địa điểm sản xuất, đóng gói và vận chuyển nhiên liệu phải có.
Để đẩy nhanh tiến trình và tháo gỡ tình trạng bế tắc, Mỹ đang tìm cách “trộn xuống cấp độ thấp” loại uranium được làm giàu đạt cấp độ vũ khí trong kho dự trữ của mình, mặc dù điều đó cũng sẽ mất thời gian.
Đạo luật Giảm Lạm phát mà Tổng thống Mỹ Joe Biden ký hồi tháng 8 bao gồm khoản tiền 700 triệu USD để đảm bảo nguồn cung cấp HALEU từ chính phủ và một tập đoàn hợp tác với Bộ Năng lượng để sử dụng trong các lò phản ứng và nghiên cứu tiên tiến.
Vào tháng Chín, Nhà Trắng yêu cầu Quốc hội cấp thêm 1,5 tỷ USD trong dự luật ngân sách tạm thời của chính phủ để thúc đẩy nguồn cung cấp trong nước về uranium có mức độ làm giàu thấp và HALEU, nhằm giải quyết những khó khăn tiềm ẩn trong việc tiếp cận nhiên liệu của Nga.
Tuy nhiên, các nhà lập pháp Mỹ đã loại bỏ mục này vì lo ngại về các chi phí, mặc dù đây vẫn là ưu tiên đối với một số quan chức trong chính quyền ông Biden, bao gồm cả Bộ trưởng Năng lượng Jennifer Granholm.
Năm ngoái, các nhà máy điện hạt nhân ở Mỹ đã nhập khẩu khoảng 14% nhu cầu uranium từ Nga, theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ.