Cuộc tranh luận về việc liệu năng lượng hạt nhân có vị trí trong hệ thống năng lượng Net Zero hay không đã nóng lên gần đây. Không để ý đến cuộc tranh luận đó, những người tiêu thụ điện lớn đang tự lập kế hoạch.
Trong khi Đức đóng cửa các lò phản ứng hạt nhân cuối cùng, gã khổng lồ công nghệ Mỹ Microsoft đã đạt được thỏa thuận tỷ đô mở lại nhà máy hạt nhân Three Mile Island (tại bang Pennsylvania, Mỹ) để cung cấp nhiên liệu cho các trung tâm dữ liệu khổng lồ của mình.
Năng lượng hạt nhân đã trở lại. Và cuộc đua để cung cấp nhiên liệu cho sự phục hưng của năng lượng hạt nhân bắt đầu.
Vào tháng 12/2024, kênh truyền thông chuyển đổi năng lượng Inside Climate News (ICN, Mỹ) đưa tin rằng Texas đang khôi phục các mỏ uranium cũ khi tìm cách cung cấp cho các ngành công nghiệp công nghệ cao của mình.
"Texas là thủ phủ năng lượng của thế giới và chúng tôi sẵn sàng biến Texas thành thủ đô hạt nhân của thế giới", ICN trích lời người đứng đầu Liên minh Hạt nhân của tiểu bang, Reed Clay, nói.
Thông tin này được đưa ra sau một loạt tin tức chỉ ra nhu cầu ngày càng tăng đối với năng lượng hạt nhân, đặc biệt là từ các gã khổng lồ ngành công nghệ.
Thỏa thuận Three Mile Island mà Microsoft ký kết với Constellation Energy là một trong những dấu hiệu cho thấy năng lượng hạt nhân đang quay trở lại. Quan hệ đối tác của Google với nhà phát triển lò phản ứng mô-đun Kairos cho công suất 500 MW là một dấu hiệu khác.
Amazon cũng không kém cạnh khi mua cổ phần của một công ty lò phản ứng mô-đun khác là X-energy. Metal cũng tham gia vào lĩnh vực hạt nhân, tìm kiếm công suất hạt nhân lên tới 4 Gigawatt cho các trung tâm dữ liệu của mình.
Uranium là một trong những nguyên liệu chính cho các lò phản ứng hạt nhân hoạt động và điện hạt nhân đang được Hiệp hội Hạt nhân Thế giới đánh giá là nguồn điện sạch, ít phát thải carbon.
Tuy nhiên...
Một infographic của Visual Capitalist (nguồn tin hàng đầu toàn cầu về năng lượng, công nghệ) công bố hồi đầu tháng 1/2025 cho thấy vấn đề khá rõ ràng.
Infographic này lập bản đồ các nguồn uranium cho các lò phản ứng hạt nhân của Mỹ. Với 28%, các mỏ uranium địa phương của Mỹ là nguồn hàng đầu—tiếp theo là nhập từ Nga, chiếm 27% uranium làm giàu được sử dụng trong các lò phản ứng của Mỹ. Sau Nga, 12% uranium làm giàu đến từ Pháp, 8% từ Hà Lan và 7% từ Vương quốc Anh. Điện hạt nhân chiếm khoảng 19% sản lượng điện của Mỹ, Bộ Năng lượng nước này cho hay.
Nga hiện là nhà cung cấp uranium làm giàu lớn nhất thế giới. Ngoài Mỹ, Nga còn là nước xuất khẩu uranium làm giàu lớn sang các quốc gia như Trung Quốc, Hàn Quốc và Pháp.
Giá uranium có thể tăng vọt?
Người ta có thể nói rằng phương Tây đã chọn thời điểm tồi tệ để hồi sinh năng lượng hạt nhân, nhưng đây là sự hồi sinh bắt nguồn từ nhu cầu cấp thiết khi nhận ra rằng năng lượng gió và mặt trời sẽ không còn là nguồn năng lượng chính nữa.
Không chỉ vậy, hai trụ cột của quá trình chuyển đổi năng lượng này đã gặp phải một số vấn đề tài chính nghiêm trọng gần đây, chẳng hạn như giá điện âm trong thời kỳ phát điện cao điểm (cung vượt quá cầu điện) và chi phí sản xuất cao hơn.
Kết quả là, giá uranium có thể sắp tăng vọt—vì có thể không có đủ năng lực hoạt động trên thế giới. Năm 2024, 22 quốc gia đã ký một tuyên bố sẽ tăng gấp 3 công suất phát điện hạt nhân của họ vào năm 2050 như một phần của nỗ lực phi carbon hóa.
Uranium là nguyên liệu chính cho các lò phản ứng hạt nhân hoạt động và điện hạt nhân đang được thế giới đánh giá là nguồn điện sạch, ít phát thải carbon. Ảnh minh họa.
"Không có cách nào khác để đạt được các mục tiêu phát thải carbon ròng bằng không (Net Zero) ngoài năng lượng hạt nhân" - Nicole Galloway Warland, Giám đốc điều hành của Công ty thăm dò uranium và kim loại năng lượng Thor Energy (Anh) nói. Và rồi bà đã gióng lên hồi chuông cảnh báo.
"Uranium đó sẽ đến từ đâu?"
Canada, một trong những nhà sản xuất uranium lớn nhất và là quốc gia có chính phủ liên bang đang kiên định trong việc chuyển đổi năng lượng, bước vào.
"Canada không chỉ khai thác đủ uranium để cung cấp nhiên liệu cho các lò phản ứng trong nước mà còn là quốc gia duy nhất trong G7 có thể cung cấp uranium để cung cấp nhiên liệu cho các lò phản ứng của đồng minh. Mỗi năm, Canada xuất khẩu hơn 80% sản lượng uranium của mình, khiến chúng tôi trở thành nước dẫn đầu thế giới trong thị trường này" - Bộ trưởng Tài nguyên Jonathan Wilkinson cho biết vào đầu tháng 1/2025 trong một tuyên bố với tờ Financial Times.
Đồ họa thông tin Visual Capitalist không liệt kê Canada trong số các nhà cung cấp uranium lớn cho các lò phản ứng của Mỹ, nghĩa là Canada nằm trong danh mục "Khác", chiếm 12% tổng lượng uranium nhập khẩu của Mỹ.
Tuy nhiên, Canada là nhà sản xuất nguyên tố phóng xạ lớn thứ hai thế giới và tự hào có uranium chất lượng cao lớn nhất thế giới. Không có gì ngạc nhiên khi các công ty khai thác uranium của Canada đang chuẩn bị cho một sự bùng nổ khi giá nhiên liệu hạt nhân dự kiến sẽ tăng vọt.
Grant Isaac, Giám đốc tài chính của công ty khai thác uranium lớn Cameco, nói với Financial Times. "Không còn nghi ngờ gì nữa, nhu cầu về uranium đang tăng lên".
Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cũng công nhận vai trò chủ đạo mà năng lượng hạt nhân sẽ đóng trong quá trình khử carbon của các hệ thống năng lượng trên thế giới. Và điều này có nghĩa là những người khai thác uranium trên toàn cầu có lý do chính đáng để lạc quan.
Bên trong lò phản ứng
Các nhà máy điện hạt nhân và các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch có công suất tương tự có nhiều đặc điểm chung. Cả hai đều cần nhiệt để tạo ra hơi nước để chạy tua-bin và máy phát điện.
Tuy nhiên, trong một nhà máy điện hạt nhân, quá trình phân hạch các nguyên tử uranium thay thế cho quá trình đốt than hoặc khí. Trong lò phản ứng hạt nhân, nhiên liệu uranium được lắp ráp theo cách có thể đạt được phản ứng dây chuyền phân hạch có kiểm soát. Nhiệt tạo ra bằng cách phân tách các nguyên tử uranium-235 (một đồng vị phóng xạ của uranium) sau đó được sử dụng để tạo ra hơi nước làm quay tua-bin để chạy máy phát điện, tạo ra điện.
Một lò phản ứng điển hình có công suất 1000 megawatt (MWe) có thể cung cấp đủ điện cho một thành phố hiện đại có tới 1 triệu người dân, Hiệp hội Hạt nhân Thế giới thông tin.
Tham khảo: OP, Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, Financial Times