Tại một vùng lòng chảo, một cơ sở có quy mô bằng Lầu Năm Góc nằm nép mình trong thung lũng Appalachian ở Piketon, Ohio đang để trống hàng nghìn ô trên sàn bê tông. Chỉ 16 trong số đó đặt các máy ly tâm làm giàu urani, biến nó thành thành phần chính cung cấp nhiên liệu cho các nhà máy điện hạt nhân. Hiện tại, các máy ly tâm này đều không hoạt động.
Nhưng nếu mỗi ô chứa một máy ly tâm đang hoạt động, cơ sở này có thể giúp Mỹ thoát khỏi tình trạng khó khăn có liên quan đến cả cuộc xung đột ở Ukraine cũng như quá trình chuyển đổi năng lượng theo hướng từ bỏ nhiên liệu hóa thạch.
Bên trong cơ sở máy ly tâm ở Piketon, Ohio. Ảnh: NY Times
Hiện nay, các công ty Mỹ đang trả khoảng 1 tỷ USD mỗi năm cho các công ty hạt nhân thuộc sở hữu nhà nước của Nga để mua nhiên liệu sản xuất ra hơn một nửa năng lượng không phát thải của Mỹ.
Đây là một trong những dòng tiền quan trọng nhất còn lại từ Mỹ đến Nga và nó vẫn tiếp tục “chảy” bất chấp nỗ lực của Washington và đồng minh nhằm cắt đứt quan hệ kinh tế với Nga. Các khoản tiền mua urani đã được làm giàu được trả cho các công ty con của Rosatom – tập đoàn có mối liên hệ chặt chẽ với bộ máy quân sự của Nga.
Sự phụ thuộc của Mỹ vào năng lượng hạt nhân được cho là sẽ tăng lên khi nước này đặt mục tiêu giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, không có công ty nào thuộc sở hữu của Mỹ làm giàu urani.
Mỹ đã từng thống trị thị trường nhưng nhiều này đã thay đổi do một loạt yếu tố lịch sử. Trong số đó, bao gồm thỏa thuận mua urani làm giàu giữa Nga và Mỹ được thiết kế để thúc đẩy chương trình hạt nhân hòa bình của Nga sau khi Liên Xô tan rã. Điều này đã giúp Nga chiếm được một nửa thị trường toàn cầu. Còn Mỹ đã ngừng hoàn toàn việc làm giàu urani.
Mỹ và châu Âu đã dừng mua nhiên liệu hóa thạch của Nga sau khi Moscow tiến hành chiến dịch quân sự đặc biệt ở Ukraine. Tuy nhiên, việc xây dựng một chuỗi cung ứng urani được làm giàu mới sẽ mất nhiều năm và cần nhiều tài trợ chính phủ hơn so với mức phân bổ hiện tại.
Sự phụ thuộc của Mỹ vào Nga
Gần 10 nước trên thế giới phụ thuộc vào Nga tới hơn một nửa nhu cầu về urani được làm giàu. Hiện nay, khoảng 1/3 lượng urani được làm giàu sử dụng ở Mỹ được nhập khẩu từ Nga, nhà sản xuất rẻ nhất thế giới. Một phần được nhập khẩu từ châu Âu và một phần nhỏ do tập đoàn Anh-Hà Lan-Đức hoạt động tại Mỹ sản xuất.
Công ty vận hành nhà máy ở Ohio cho biết có thể mất hơn một thập kỷ để làm giau urani với ra khối lượng có thể cạnh tranh được với Rosatom của Nga – tập đoàn làm giàu urani cả ở cấp độ thấp và cấp độ vũ khí, cho cả mục đích dân sự và quân sự của Nga.
Sự phụ thuộc này cũng khiến các nhà máy hạt nhân hiện tại và tương lai ở Mỹ dễ bị ảnh hưởng trước việc Nga ngừng bán urani được làm giàu.
Tuy nhiên, khi cuộc xung đột Nga-Ukraine đã bước sang năm thứ hai và chưa có hồi kết, chính phủ Mỹ vẫn tỏ ra không mấy sốt sắng trong việc khởi động lại hoạt động làm giàu urani trong nước.
Ông James Krellenstein, Giám đốc GHS Climate, một công ty tư vấn năng lượng sạch cho biết: “Thật khó hiểu khi hơn 1 năm sau khi Nga phát động chiến dịch quân sự ở Ukraine, chính quyền Tổng thống Biden dường như vẫn không có kế hoạch chấm dứt sự phụ thuộc này. Chúng ta có thể hoàn toàn thoát khỏi sự phụ thuộc của Mỹ vào urani được làm giàu của Nga bằng cách hoàn thành nhà máy máy ly tâm ở Ohio.”
Một số máy ly tâm tại cơ sở ở Ohio. Ảnh: NY Times
Nhà máy ở Ohio cũng sẽ là chìa khóa để sản xuất một dạng urani được làm giàu khác, đậm đặc hơn, rất quan trọng đối với sự phát triển của các lò phản ứng thế hệ tiếp theo nhỏ hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, tại Mỹ, các lò phản ứng thế hệ tiếp theo vẫn đang trong giai đoạn thiết kế.
TerraPower, một công ty do Bill Gates thành lập tại Mỹ, đã phải trì hoãn việc khai trương nhà máy hạt nhân thế hệ mới đầu tiên của Mỹ trong ít nhất 2 năm vì họ đã cam kết không sử dụng urani được làm giàu của Nga.
Thỏa thuận thời hậu Xô Viết
Sự phụ thuộc của Mỹ vào urani được làm giàu ở nước ngoài cho thấy những bất lợi trong cạnh tranh của Washington, tương tự như trường hợp vi mạch và các khoáng chất quan trọng được sử dụng để sản xuất pin điện - hai thành phần thiết yếu của quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu.
Tuy nhiên, trong lĩnh vực làm giàu urani, Mỹ đã từng có lợi thế và đã chọn từ bỏ nó.
Vào những năm 1950, khi kỷ nguyên hạt nhân bắt đầu một cách nghiêm túc, Piketon trở thành địa điểm của một trong hai cơ sở làm giàu urani khổng lồ ở khu vực Thung lũng sông Ohio, sử dụng phương pháp khuếch tán khí để chiết xuất.
Trong khi đó, Liên Xô đã phát triển máy ly tâm trong một chương trình bí mật. Máy ly tâm của họ được chứng minh là tiết kiệm năng lượng gấp 20 lần so với khuếch tán khí. Vào cuối thời kỳ Chiến tranh Lạnh, Mỹ và Nga có năng lực làm giàu urani gần như ngang nhau, nhưng có sự khác biệt lớn về chi phí sản xuất.
Năm 1993, Mỹ và Nga đã ký một thỏa thuận, được gọi là Megatons to Megawatts, theo đó Washington mua và nhập khẩu phần lớn lượng urani cấp độ vũ khí khổng lồ của Nga, sau đó hạ cấp để sử dụng trong các nhà máy điện. Điều này không chỉ cung cấp cho Mỹ nhiên liệu giá rẻ và đem lại cho Moscow tiền mặt, mà còn được coi là động thái giảm leo thang căng thẳng trong quan hệ 2 nước.
Tuy nhiên, nó cũng tước đi cơ hội của các cơ sở làm giàu urani kém hiệu quả của Mỹ. Những cơ sở này cuối cùng đã bị đóng cửa. Sau đó, thay vì đầu tư vào các máy ly tâm thế hệ mới, các đời chính quyền kế tiếp của Mỹ tiếp tục mua urani từ Nga.
Nhà máy ở Piketon, do Centrus Energy vận hành, chiếm một góc của cơ sở khuếch tán khí cũ. Theo Centrus, việc phát huy hết tiềm năng của nhà máy sẽ tạo ra hàng nghìn việc làm và nó có thể làm giàu urani ở các cấp độ cần thiết cho cả các nhà máy hạt nhân hiện tại và nhà máy thế hệ tiếp theo.
Do sản lượng tại Piketon không đáp ứng đủ nhu cầu, các nhà máy như TerraPower sẽ phải tìm đến các nhà sản xuất nước ngoài, ví dụ như Pháp, có thể là nhà cung cấp đáng tin cậy và được chấp nhận về mặt chính trị hơn so với Nga, nhưng cũng sẽ đắt hơn.
Nếu Mỹ không thể tạo được lợi thế cạnh tranh trong lĩnh vực làm giàu urani và các lò phản ứng thế hệ tiếp theo, các quan chức TerraPower và Centrus cho rằng khoảng cách giữa Washington và các đối thủ sẽ ngày càng lớn hơn bởi Nga và Trung Quốc đang dẫn trước và giành được các hợp đồng hạt nhân dài hạn với các quốc gia mà Mỹ cũng đang tìm cách lôi kéo.