Nhà máy điện nguyên tử cỡ nhỏ cho khu dân cư

Bạn sống ở nơi hẻo lánh, vùng sâu vùng xa, và không có kinh phí để “dẫn điện” vào nhà? Thảm hoạ thiên nhiên đã cô lập bạn với thế giới? Mà có thể, đơn giản là bạn muốn nơi bạn đang sinh sống có nguồn điện rẻ và sạch? Nhà máy điện nguyên tử sẽ giải quyết những vấn đề đó cho bạn. Đó là nhà máy điện cỡ nhỏ, có thể mang đi được và không cần người phục vụ. Chuyện viễn tưởng chăng? Hoàn toàn không phải như vậy. Những nhà máy điện nguyên tử như thế đang tồn tại và đang chờ thời điểm được sản xuất hàng loạt.

Hơn nửa thế kỷ trước, người ta đã xây dựng những lò phản ứng nguyên tử nhỏ. Vào những năm 50 thế kỷ trước, người Mỹ bắt đầu tìm hiểu khả năng xây dựng những lò phản ứng có thể tháo lắp theo mô đun và có thể được vận chuyển theo đường thuỷ, đường sắt hoặc đường hàng không. Vấn đề là ở chỗ cần phải cung cấp thật nhanh nguồn năng lượng cho những địa điểm không có hạ tầng cơ sở (hoặc hạ tầng cơ sở đã bị phá hủy); chẳng hạn như ở gần căn cứ quân sự hoặc ở nơi xảy ra thiên tai. Cho tới nay người ta thường giải quyết bằng cách lắp đặt những trạm phát điện chạy bằng dầu hoả. Điều đáng tiếc là việc cung cấp một lượng lớn dầu hoả không phải là vấn đề dễ dàng. Quân đội Mỹ đã xây dựng 6 lò phản ứng nguyên tử. Một trong số đó là lò phản ứng PM-2A, được thiết kế vào năm 1961. Nó có công suất 2MW và là lò phản ứng di động, mặc dù việc lắp ráp nó phải kéo dài gần 3 tháng. Chương trình xây dựng những lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ cũng xuất hiện ở Liên Xô trước đây. Chẳng hạn, năm 1961 người ta khởi động lò phản ứng TES-3 (công suất 1,5MW) ở phương Bắc. Lò phản ứng này được vận chuyển trong 4 công ten nơ, bằng ô tô tải.

Hiện nay đã có hơn một chục dự án xây dựng nhà máy điện hạt nhân cỡ nhỏ. Nhiều nhất là ở Mỹ, sau đó là ở Pháp, Trung Quốc, Nga, Hàn Quốc và Nhật Bản. Người ta bàn tán nhiều về việc làm sao để dự án được thực thi. Nếu không có những nhà máy điện nguyên tử, trong bối cảnh nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng, thì sẽ không thể hạn chế được việc thải khí độc do đốt than, dầu hoặc gas. Ngành năng lượng hạt nhân, có thể nói, đã đến thời kỳ “tái xuất giang hồ”, “lên ngôi” lần nữa cùng với khả năng triển khai các dự án vốn nằm phủ bụi đâu đó trong những ngăn kéo.

Còn một lý do nữa để xây dựng những lò đốt phản ứng nhỏ. Người ta thường cho rằng ngành năng lượng hạt nhân quá “tập trung” và do đó không mềm dẻo. Đơn giản là không thể “khởi động” hoặc “kết thúc” lò phản ứng cỡ lớn, khi nhu cầu về điện biến đổi. Hiện tại, xuất hiện khả năng kỹ thuật và những điều kiện chính trị thuận lợi để tiến hành xây dựng những nhà máy phát điện nhỏ, dùng cho các khu dân cư. Chúng có thể được chở đến vị trí lắp đặt theo vài ba mô đun và được lắp ráp trong một thời gian ngắn. Điều này làm cho giá điện do các nhà máy điện hạt nhân cung cấp thấp hơn so với giá điện của các nhà máy lớn. Giá thành vận chuyển điện lấy từ những nhà máy điện hạt nhân cỡ nhỏ cũng thấp hơn, trong khi đó độ an toàn vẫn ổn định. Năng lượng hạt nhân là một trong những công nghệ an toàn nhất do con người tạo ra. Cái gọi là hệ thống bảo an thụ động hoạt động cả khi nhà máy điện hạt nhân không cung cấp đủ số năng lượng do sự cố hỏng hóc.

Giá thành của dòng điện do các nhà máy điện hạt nhân cỡ nhỏ cung cấp còn có thể giảm thêm được nữa nếu chúng ta lựa chọn phương án nhà máy điện không cần người phục vụ. Một lò phản ứng nằm sâu dưới đất thông thường hoạt động trong vài chục năm mà không cần phải thay chất đốt mới. Sau thời gian này, mô đun có chứa lò phản ứng (và nhiên liệu đã cháy hết) được đưa trả về cho nhà sản xuất. Người ta có thể lắp đặt mô đun mới (cùng với nhiên liệu) hoạt động cho vài chục năm tiếp theo, hoặc có thể tháo rỡ nốt những phần còn lại theo vài ba mô đun và mang đi. Sau khi tháo rỡ lò phản ứng nguyên tử, không còn thấy bất kỳ hình thức “phế thải phóng xạ” nào trên hiện trường.

Những giải pháp như trên đã được tiến hành. Trong khoảng thời gian 2004-2005, chính quyền thị trấn Galena ở Alaska (Mỹ) đã đồng ý cấp giấy phép xây dựng nhà máy điện nguyên tử cỡ nhỏ trên sông Jukon. Cho tới nay dòng điện cho thị trấn gồm 800 dân này được cung cấp bởi nhà máy nhiệt điện nhỏ, chạy bằng dầu hoả. Lượng điện năng này không đáp ứng đủ nhu cầu và người dân Galena phải đốt củi để sưởi ấm và nấu nướng.

Những vấn đề trên sẽ có thể được giải quyết sau vài ba năm nữa. Hãng Toshiba vừa đề nghị được cấp phép xây dựng một lò phản ứng nguyên tử cỡ nhỏ Toshiba 4S tại đây. 4S là “super safe, small and simple” (siêu an toàn, cỡ nhỏ và đơn giản). Lò phản ứng có khối lượng khoảng 60 tấn, cao hơn 20m và sẽ được chôn sâu xuống đất. Phía trên nó là bộ phận trao đổi nhiệt, hệ thống bơm và hệ thống điều hành. Nhà máy điện sẽ có công suất khoảng 10MW, đủ sức đáp ứng nhu cầu của người dân Galena. Điện do nó sản xuất ra sẽ có giá thành thấp hơn 4 lần so với giá điện hiện nay. Nhà máy điện hạt nhân sẽ được lắp ráp từ các môđun, được chở đến bằng bè hoặc bằng máy bay lên thẳng.

Giá trị của nhà máy điện nguyên tử Toshiba đầu tiên ước tính khoảng 20 triệu USD. Toshiba hy vọng sẽ bán được nhiều nhà máy điện tương tự, không chỉ cho những vùng hẻo lánh. Theo tính toán một “kilôoát giờ” điện do nhà máy điện Toshiba 4S sản xuất ra có thể chỉ có giá là 5 cent Mỹ (0,05 USD), rẻ hơn nhiều so với giá điện ở nhiều quốc gia.

Nguồn: gdtd.com.vn, số 52, 29/04/2006