Trung Quốc phát triển thành công nhà máy điện hạt nhân không dùng nước đầu tiên trên thế giới

[Cupcake01]

Công nghệ điện hạt nhân kiểu mới hứa hẹn sẽ giúp Trung Quốc đi đầu về cuộc chơi năng lượng sạch và bền vững.

Dù có ưu điểm về việc hạn chế phát thải CO2 cũng như an toàn với môi trường nhưng cho đến nay, có nhiều nguyên nhân khiến các nhà máy điện hạt nhân vẫn chưa được sử dụng phổ biến. Phần nhiều trong số đó đến từ nhiên liệu cho các nhà máy này. Chúng không chỉ phụ thuộc vào các chất phóng xạ như Uranium và Plutonium, nó còn cần nguồn nước dồi dào để tản nhiệt cũng như phát điện.

Các nhiên liệu phóng xạ nói trên không chỉ đắt và hiếm, mà chúng còn gây lo ngại về việc sử dụng vào mục đích quân sự. Hơn thế nữa, các nhà máy điện hạt nhân này còn tốn kém chi phí cho việc bảo quản và xử lý chất thải phóng xạ cũng như các rủi ro về việc mất an toàn khi bị rò rỉ phóng xạ ra môi trường.


Sơ đồ cụm nhà máy điện hạt nhân muối nóng chảy kết hợp hoạt động bên cạnh các nguồn năng lượng tái tạo khác để sản sinh nguồn điện bền vững, thân thiện hơn với môi trường.

Nhưng mới đây các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một nhà máy điện hạt nhân kiểu mới có thể khắc phục hoàn toàn các nhược điểm này. Thay vì dùng nước để làm nguội lò phản ứng, công nghệ điện hạt nhân kiểu mới sẽ dùng muối Thorium nóng chảy. Bên cạnh đó, nhiên liệu của nhà máy điện hạt nhân kiểu mới cũng dùng muối Thorium để thay thế cho các thanh nhiên liệu Uranium truyền thống.

Công nghệ điện hạt nhân không dùng nước

Nó hoạt động bằng cách bơm dòng muối Thorium nóng chảy qua lò phản ứng, tại đây nó sẽ tương tác với các hạt neutron để xảy ra phản ứng phân hạch hạt nhân và sinh ra lượng nhiệt lớn hơn nữa. Lượng nhiệt này sẽ làm quay máy phát điện trước khi trở lại lò phản ứng và bắt đầu chu trình mới.

So với Uranium, Thorium có trữ lượng lớn gấp 3 lần, giúp giảm chi phí nhiên liệu so với nhà máy điện hạt nhân truyền thống. Điều này cũng là một lợi thế cho Trung Quốc khi nước này đang có những mỏ Thorium lớn nhất thế giới. Một số tính toán cho thấy, trữ lượng các mỏ có thể đủ cho nhu cầu của Trung Quốc trong vòng 20.000 năm.

Hơn thế nữa nó còn an toàn hơn đáng kể so với nhà máy điện hạt nhân truyền thống. Không sử dụng nước để làm nguội, nó sẽ hạn chế khả năng phát nổ do khí hydro được tạo ra từ hơi nước. Bên cạnh đó, do loại muối này nóng chảy ở 1.000oC nên trong trường hợp xảy ra tai nạn bị rò rỉ, nó sẽ nhanh chóng đông cứng lại và ngăn chất phóng xạ lan rộng ra môi trường.

Tham vọng đi đầu về công nghệ điện hạt nhân kiểu mới

Trên thực tế, ý tưởng về những nhà máy điện hạt nhân sử dụng muối Thorium nóng chảy thay cho các thanh nhiên liệu Urani đã xuất hiện ở Mỹ từ những năm 1940. Thậm chí khi đó, nước Mỹ còn xây dựng các nhà máy thử nghiệm sử dụng công nghệ này để kiểm tra khả năng sản xuất điện của nó. Ngoài ra, cả Liên Xô, Pháp và Nhật cũng phát triển các chương trình tương tự để thử nghiệm công nghệ này.

Tuy nhiên tất cả đều thất bại vì một yếu tố rất cơ bản: các đường ống dẫn và hệ thống lưu trữ nhanh chóng bị hỏng do bị ăn mòn liên tục bởi hỗn hợp muối phóng xạ nóng chảy này. Nhưng dường như các nhà khoa học Trung Quốc đã tìm ra cách chế ngự được nó và đang hướng tới việc chứng minh thành quả của mình.

Năm 2011, chính phủ Trung Quốc đã chấp thuận xây dựng thử nghiệm một nhà máy điện hạt nhân dùng muối Thorium nóng chảy ở huyện Vũ Uy, một nơi nằm trong sa mạc của tỉnh Cam Túc. Dự kiến nhà máy sẽ hoàn thành vào tháng tới để có thể vận hành thử vào tháng Chín năm nay.

Cho dù phiên bản thử nghiệm chỉ có công suất 2 MW, nhưng nếu thành công, nó sẽ mở đường cho việc xây dựng và hoàn thành nhà máy điện hạt nhân thương mại đầu tiên dùng công nghệ này này vào năm 2030, với công suất khoảng 100 MW. Cho dù vẫn ít hơn các nhà máy điện hạt nhân dùng Uranium, nhưng nó vẫn đủ cung cấp cho khoảng 100.000 dân cư.

Nếu thành công, Trung Quốc có thể là nước đầu tiên thương mại hóa được công nghệ điện hạt nhân mới mẻ này. Cho dù được nghiên cứu và phát triển từ lâu cũng như có nhiều ưu điểm so với các nhà máy điện hạt nhân truyền thống, công nghệ này chưa từng được thương mại hóa ở bất kỳ đâu.

Nhưng Trung Quốc còn muốn đi xa hơn nữa. Không chỉ giúp xây dựng nên các nhà máy điện hạt nhân linh hoạt hơn, hiệu quả hơn và an toàn hơn, thành công của công nghệ này còn có thể cung cấp nguồn năng lượng mới cho các phương tiện chiến đấu như tàu sân bay hoặc tàu ngầm dùng năng lượng hạt nhân.

VietBF @ Sưu tầm