Nhắc đến năng lượng hạt nhân, có lẽ nhiều người vẫn không khỏi ám ảnh về những thảm họa rò rỉ hạt nhân mang tính thế kỷ như Chernobyl năm 1986 hay Fukushima I năm 2011. Nỗi đau mà thảm họa năng lượng hạt nhân để lại đó là hàng triệu người phơi nhiễm với phóng xạ hạt nhân, hàng trăm nghìn người mắc bệnh ung thư và tử vong; những khu đất hoang không một bóng người, cây cỏ mọc hoang dại; đất và nguồn nước ô nhiễm... Vậy năng lượng hạt nhân là gì mà lại tiềm tàng mức độ nguy hiểm kinh khủng tới vậy?

Cơ chế sản xuất của năng lượng hạt nhân

Các lò hạt nhân giải phóng ra hơi nước.

Năng lượng hạt nhân hay năng lượng nguyên tử là nguồn năng lượng có trong hạt nhân hay lõi nguyên tử. Để tách được năng lượng hữu ích này, người ta sẽ dùng các phương pháp như phân hạch hạt nhân hay tổng hợp hạt nhân, phân rã phóng xạ trong các lò phản ứng hạt nhân có kiểm soát. Các lò phản ứng sử dụng kim loại urani làm nhiên liệu phân tách các nguyên tử thành hai hoặc nhiều hạt nhân. Trong quá trình phân hạch sẽ giải phóng ra năng lượng. Nguồn năng lượng này sản sinh ra nhiệt làm cho nước sôi, từ đó tạo ra hơi nước. Hơi nước sau đó được sử dụng để làm quay tua-bin tạo ra điện. Chính vì thế mà năng lượng hạt nhân cũng được gọi là điện hạt nhân.

Từ nhiều thế kỷ, những nhiên liệu hóa thạch như than đá, khí đốt tự nhiên và dầu mỏ đã trở thành nguồn cung cấp năng lượng chủ đạo cho thế giới. Tuy nhiên, vì không muốn phụ thuộc vào nhập khẩu dầu khí và hơn hết là động thái muốn bảo vệ môi trường, các nhà máy điện hạt nhân đã ra đời vào những năm 1950.

Vào những năm 1970, thế giới đã xảy ra cuộc khủng hoảng năng lượng khiến giá dầu tăng mạnh. Kể từ đó, ngày càng có nhiều quốc gia quyết định đầu tư vào các dự án nhà máy điện hạt nhân. Trong khoảng thời gian từ những năm 1970 - 1985, có rất nhiều lò phản ứng hạt nhân được xây dựng trên khắp thế giới. Tính đến hiện tại, thế giới có khoảng 439 nhà máy năng lượng hạt nhân đang hoạt động trên 32 quốc gia và 55 lò phản ứng mới đang được xây dựng.

Trong bối cảnh thế giới ngày càng đông dân, công nghiệp hóa phát triển, nhu cầu về năng lượng cũng ngày một tăng, điện hạt nhân đóng góp khoảng 10% sản lượng điện năng của toàn cầu. Trong đó, những quốc gia đứng đầu về năng lượng hạt nhân không thể không kể tên các cường quốc như Mỹ, Trung Quốc, Nga, Nhật Bản, Pháp, Canada và Ả Rập...

Những ưu điểm vượt trội của năng lượng hạt nhân

Các nhà máy hạt nhân được kỳ vọng giúp thế giới đạt mục khử carbon nhanh hơn.

Thành công lớn nhất của những nhà máy năng lượng hạt nhân đó là cắt giảm lượng khí thải vào bầu khí quyển Trái đất và không gây ô nhiễm. Đây là ưu điểm quá vượt trội so với năng lượng hóa thạch. Về cơ bản, các tháp giải nhiệt trong nhà máy năng lượng hạt nhân chỉ thải ra hơi nước và không thải ra bất kỳ khí nhà kính gây ô nhiễm nào vào khí quyển.

So sánh với các nguồn năng lượng tái tạo hiện nay, năng lượng hạt nhân được các nhà nghiên cứu đánh giá là sạch nhất, đồng thời cũng là con đường dẫn tới mục tiêu khử carbon nhanh nhất. Đầu năm 2024, năng lượng hạt nhân đã được Ủy ban Châu Âu xếp vào nhóm nguồn năng lượng xanh trong hệ thống phân loại và thiết lập danh sách các hoạt động kinh tế bền vững với môi trường cho ngành này.

Bên cạnh đó, từ góc nhìn sức khỏe cộng đồng, năng lượng hạt nhân cũng an toàn hơn so với việc đốt nhiên liệu hóa thạch. Số liệu thống kê cho thấy, than và dầu là nguyên nhân gây ra 20% số ca tử vong trên thế giới. Nhiên liệu hóa thạch mới là kẻ sát nhân vô hình trên hành tinh này. Chỉ tính riêng trong năm 2018, số ca chết vì nhiên liệu hóa thạch đã lên tới 8,7 triệu người. Trong khi đó, trong suốt 7 thập kỷ tồn tại và phát triển, năng lượng hạt nhân mới chỉ có 3 vụ tai nạn gây chấn động thế giới, đó là: thảm họa Three Mile, Mỹ năm 1979; Chernobyl, Liên Xô cũ năm 1986 và Fukushima, Nhật Bản năm 2011. Tuy nhiên, trong số 3 thảm họa này chỉ có duy nhất thảm họa Chernobyl, nay thuộc Ukraina có trường hợp tử vong.

Về năng suất vận hành, năng lượng hạt nhân cũng vượt xa so với các nguồn năng lượng tái tạo khác. Theo thống kê của Văn phòng Năng lượng Hạt nhân Mỹ, ngành này có hệ số công suất cao nhất với khả năng vận hành 2 năm mới phải tiếp nhiên liệu và công suất tối đa đạt hơn 93% trong năm. Hơn thế, các nhà máy năng lượng hạt nhân cũng ít đòi hỏi bảo trì. Vì những ưu điểm này, năng lượng hạt nhân được đánh giá cao hơn so với năng lượng mặt trời và gió.

Năng lượng hạt nhân cũng tiềm tàng những nguy hiểm

Mối lo ngại lớn nhất của nhân loại về năng lượng hạt nhân chính là đề tài vũ khí hạt nhân. Thế giới đã từng chứng kiến hai thành phố Hiroshima và Nagasaki của Nhật Bản đã bị tàn phá khủng khiếp như thế nào bởi bom nguyên tử. Chúng không chỉ khiến hàng trăm nghìn người thiệt mạng mà còn để lại di chứng phóng xạ hạt nhân cho hàng triệu con người trong những năm tháng sau đó.

Những gì còn sót lại sau thảm họa Chernobyl chỉ còn là một đống hoang tàn.

Năm 1970, thế giới công bố Hiệp ước không phổ biến vũ khí hạt nhân nhằm thúc đẩy chỉ sử dụng năng lượng hạt nhân vì hòa bình và lợi ích chung của nhân loại. Tuy nhiên, nhiều nhà chỉ trích vẫn lo sợ tới sự an nguy của nhân loại nếu chẳng may công nghệ hạt nhân rơi vào tay kẻ xấu, đặc biệt là ở các quốc gia bất ổn.

Mặc dù được xếp vào hàng sạch nhất của những nguồn năng lượng sạch nhưng năng lượng hạt nhân lại tiềm tàng mối nguy hiểm về chất thải hạt nhân phóng xạ có chứa các hóa chất cực độc hại như plutonium và uranium. Những kim loại này rất khó phân hủy và có thể tồn tại trên Trái đất hàng chục nghìn năm. Vì thế, chất thải hạt nhân phóng xạ cần được xử lý vĩnh viễn một cách cực kỳ cẩn thận. Những thảm họa rò rỉ phóng xạ hạt nhân trong lịch sử chỉ là tỷ lệ rất hy hữu nhưng cũng đã tiêu tốn rất nhiều chi phí dọn dẹp và xử lý sau đó.

So với những nguồn năng lượng tái tạo khác, chi phí dành cho điện hạt nhân là rất tốn kém. Để xây dựng được nên một nhà máy năng lượng hạt nhân, người ta phải mất hàng tỷ đô và thời gian xây dựng kéo dài tới hơn 10 năm. Để bù đắp lại cho chi phí ban đầu cao, chi phí vận hành nhà máy năng lượng hạt nhân lại tương đối thấp. Tuy nhiên, nếu cứ trông chờ vào năng lượng hạt nhân trong thời gian quá dài, các quốc gia sẽ không kịp đạt được cam kết Net Zero - Phát thải ròng bằng 0 tới năm 2050.

Theo: Tổng hợp

Nguồn: Năng lượng hạt nhân - Nguồn năng lượng sạch nhất, lợi và hại như thế nào?