Điện hạt nhân, vì sao chưa được chú trọng?

Nhà máy điện hạt nhân của Bỉ.

Sạch và an toàn

Mặc dù có các ước tính khác nhau về lợi và hại của nhà máy điện hạt nhân so với các nhà máy điện từ nhiện liệu hóa thạch, nhưng các nghiên cứu đều đồng quan điểm rằng, ô nhiễm không khí đã gây ra từ các nhà máy điện hóa thạch tác hại lớn cho sức khỏe con người hơn là điện hạt nhân.

Max Roser tại Our World in Data, đã xem xét thông tin từ Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Viện Đánh giá Đo lường sức khỏe (IHME) về ước tính tỷ lệ tử vong do ô nhiễm không khí toàn cầu. Theo đó, WHO và IHME báo cáo rằng có từ 4,2-4,5 triệu người chết sớm do tiếp xúc với ô nhiễm không khí ngoài trời hàng năm.

Một nghiên cứu năm 2019 trong Biên bản của Viện Hàn lâm khoa học Quốc gia Mỹ (PNAS), đã tính toán rằng có 3,6 triệu người chết sớm do ô nhiễm không khí từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch. Nghiên cứu của PNAS ước tính rằng 194.000 ca tử vong sớm hàng năm ở Mỹ do ô nhiễm không khí từ nhiên liệu hóa thạch, tương đương với việc mất đi 5,7 triệu năm tuổi thọ hàng năm.

Sử dụng dữ liệu ô nhiễm không khí thu được từ các quan sát vệ tinh, các nhà khoa học phát hiện việc đưa lò phản ứng điện hạt nhân vào hoạt động sẽ làm giảm đáng kể ô nhiễm không khí dạng hạt mịn xung quanh các thành phố gần nhất.

Theo các ước tính từ Chỉ số chất lượng cuộc sống của Đại học Chicago, tuổi thọ trung bình sẽ tăng lên do ô nhiễm không khí giảm, nếu xu hướng ngoại suy trong việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới không bị đình trệ. Các nhà kinh tế tính toán rằng, việc xây dựng mỗi nhà máy điện hạt nhân bổ sung, có thể cứu được hơn 800.000 năm tuổi thọ thông qua việc giúp giảm ô nhiễm không khí.

Vì vậy, ước tính dân Mỹ đã mất 141 triệu năm tuổi thọ, do sự chậm lại trong việc triển khai năng lượng hạt nhân theo sau thảm họa Chernobyl. Trên toàn cầu, người dân đã mất hơn 318 triệu năm tuổi thọ.

Trong khi đó, nếu đối chiếu với số ca tử vong liên quan đến việc sản xuất điện hạt nhân, con số này là hết sức khiêm tốn. Chẳng hạn, thảm họa do sóng thần năm 2011 ở Fukushima, có thể chỉ gây ra 1 ca tử vong liên quan đến bức xạ nhiều năm sau đó. Còn vụ nổ lò phản ứng của Chernobyl đã giết chết 2 công nhân, và 47 nhân viên cứu hộ dập tắt đám cháy lõi sau đó đã chết vì phơi nhiễm phóng xạ.

Báo cáo năm 2018 của Ủy ban Khoa học LHQ về tác động của bức xạ nguyên tử đã kết luận: "Phần lớn dân số không cần phải sống trong sợ hãi về hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe do bức xạ từ thảm họa Chornobyl".

Vì sao chững lại?

Các mối nguy hiểm về phóng xạ liên quan đến năng lượng hạt nhân là động lực chính của phong trào phản đối hạt nhân. Những người phản đối cho rằng, năng lượng hạt nhân gây ra mối đe dọa cho con người và môi trường, đặc biệt là sau sự cố tan chảy thảm khốc của nhà máy điện hạt nhân ở Chernobyl tại Liên Xô vào tháng 4-1986. Sự cố Chernobyl đã khiến cho việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân trên thế giới bị chững lại.

Theo phân tích, nếu không có sự cố này, Mỹ sẽ xây dựng hơn 170 lò phản ứng mới. Vào cuối những năm 1960, Ủy ban Năng lượng nguyên tử (AEC) dự đoán rằng, 1.000 lò phản ứng sẽ cung cấp 70% điện của Mỹ vào năm 2000. Nhưng hiện tại chỉ gần 20% điện của Mỹ được tạo ra từ các nhà máy điện hạt nhân, chủ yếu là các lò phản ứng nước nhẹ kiểu cũ, được xây dựng cách đây nhiều thập kỷ.

Hiệu quả kinh tế của các nhà máy điện hạt nhân mới là một chủ đề gây tranh cãi. Các nhà máy điện hạt nhân thường có chi phí vốn cao để xây dựng nhà máy. Vì lý do này, việc so sánh với các phương pháp phát điện khác, phụ thuộc rất nhiều vào các giả định về thời gian xây dựng và tài trợ vốn cho các nhà máy điện hạt nhân. Chi phí nhiên liệu chiếm khoảng 30% chi phí vận hành, trong khi giá cả phụ thuộc vào thị trường. Chi phí xây dựng cao là một trong những thách thức lớn nhất đối với các nhà máy điện hạt nhân.

Một nhà máy 1.100 MW mới ước tính có giá từ 6-9 tỷ USD. Xu hướng chi phí điện hạt nhân cho thấy sự chênh lệch lớn giữa các quốc gia, thiết kế, tốc độ xây dựng và việc thiết lập sự quen thuộc trong chuyên môn. Chỉ có 2 quốc gia có dữ liệu chứng kiến chi phí giảm trong những năm 2000 là Ấn Độ và Hàn Quốc.

Nhưng nay đã khác…

Tính đến năm 2010, tất cả các nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động đều được phát triển bởi các công ty độc quyền điện do nhà nước sở hữu hoặc quản lý. Sau năm 2010, nhiều quốc gia đã tự do hóa thị trường điện, điều này dẫn đến đánh giá khác biệt đáng kể về mặt kinh tế của các nhà máy điện hạt nhân mới.

Chẳng hạn các nguồn năng lượng tái tạo biến đổi có thể tạo ra điện rẻ hơn: chi phí trung bình của điện gió trên bờ ước tính là 50USD/MWh và điện mặt trời quy mô lớn là 56USD/MWh. Với chi phí phát thải carbon giả định là 30USD/tấn, điện từ than (88USD/MWh) và khí đốt (71USD/MWh), đắt hơn so với các công nghệ ít carbon. Tuy nhiên, lợi thế nhà máy điện hạt nhân có tuổi thọ cao, nên điện từ hoạt động dài hạn của chúng được phát hiện là lựa chọn có chi phí thấp nhất, ở mức 32USD/MWh.

Các biện pháp nhằm giảm thiểu tình trạng nóng lên toàn cầu, chẳng hạn như thuế carbon hoặc giao dịch phát thải carbon, có thể có lợi cho nền kinh tế của năng lượng hạt nhân. Các sự kiện thời tiết khắc nghiệt hơn do biến đổi khí hậu, đang làm giảm độ tin cậy của mọi nguồn năng lượng bao gồm cả năng lượng hạt nhân ở một mức độ nhỏ.

Công nghệ lò phản ứng hiện nay cũng được phát triển nhằm khắc phục điểm yếu là vốn đầu tư lớn của các nhà máy điện hạt nhân. Các lò phản ứng mô-đun nhỏ mới, như loại do NuScale Power phát triển, nhằm mục đích giảm chi phí đầu tư cho việc xây dựng mới bằng cách làm cho các lò phản ứng nhỏ hơn và theo dạng mô-đun.

Một số thiết kế có hiệu quả kinh tế tích cực đáng kể ngay từ đầu, chẳng hạn như CANDU, đạt được hệ số công suất và độ tin cậy cao hơn nhiều khi so sánh với lò phản ứng nước nhẹ thế hệ II cho đến những năm 1990.

VINH TRANG