Vén màn chương trình hạt nhân mới, Mỹ sẽ mở toang thị trường 2.600 tỷ đô

Sự xuất hiện của nhà máy điện hạt nhân này hứa hẹn tạo ra một thị trường trị giá 2,6 nghìn tỷ đô la.

Nhà máy điện hạt nhân nổi lớn nhất thế giới với lò phản ứng muối nóng chảy sắp tới Mỹ 

World Nuclear News đưa tin ngày 17/2 cho biết, Công ty Core Power của Anh vừa công bố rằng họ sẽ phát triển một chương trình hạt nhân dân sự hàng hải "do Mỹ khởi xướng", mang tên Liberty, nhằm "đưa năng lượng hạt nhân nổi ra thị trường vào giữa những năm 2030".

Được ra mắt trong Hội nghị thượng đỉnh New Nuclear for Maritime của Core Power tại Houston, bang Texas, Mỹ vào ngày 12/2/2025, chương trình Liberty "sẽ đặt nền móng cho việc sử dụng năng lượng hạt nhân trong lĩnh vực hàng hải dân dụng", Core Power cho biết.

"Ngoài ra, chương trình sẽ bao gồm việc xây dựng mô-đun công nghệ phân hạch tiên tiến và tạo ra khuôn khổ chuỗi cung ứng và quy định cần thiết để công nghệ này có thể được triển khai trên toàn thế giới", đại diện công ty cho biết.

Mikal Bøe, Tổng giám đốc điều hành của Core Power, tuyên bố: “Chương trình Liberty sẽ mở ra một thị trường điện nổi trị giá 2,6 nghìn tỷ đô la và việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân sẽ hoàn thành đúng thời hạn và đúng ngân sách. Với 65% hoạt động kinh tế diễn ra trên bờ biển, điều này sẽ cho phép điện hạt nhân tiếp cận các thị trường mới”.

Phần đầu tiên của chương trình sẽ chứng kiến việc sản xuất hàng loạt các Nhà máy điện hạt nhân nổi (FNPP), trong khi phần thứ hai sẽ liên quan đến việc phát triển hệ thống đẩy hạt nhân cho tàu dân dụng.

FNPP là một hệ thống cơ sở hạ tầng gần bờ bao gồm một nhà máy điện hạt nhân trên xà lan, dịch vụ hỗ trợ xà lan, tích hợp lưới điện và các nhóm vận hành. FNPP sẽ cung cấp ước tính 175 GWh điện sạch mỗi năm. 

Chương trình Liberty dự kiến sẽ mở sổ đặt hàng cho các nhà máy điện hạt nhân FNPP vào năm 2028 và đạt đến mức thương mại hóa hoàn toàn vào giữa thập kỷ tiếp theo.

“Ngành công nghiệp hàng hải đã trải qua một động lực lớn để phi carbon hóa, và FNPP của Core Power cung cấp một phương tiện hiệu quả và thiết thực để đáp ứng nhu cầu đó”, Morgan Fanberg, CEO của hãng thiết kế hàng hải Glosten cho biết. 

“Nhiệm vụ của Glosten là biến tầm nhìn của Core Power thành một thiết kế chứng minh tính thiết thực của việc cung cấp năng lượng hạt nhân đáng tin cậy, không phát thải carbon cho các cơ sở cảng trên toàn cầu".

Mikal Bøe nhấn mạnh thêm, “Chương trình Liberty của Core Power sẽ mang lại an ninh năng lượng bền vững cho ngành công nghiệp nặng và vận tải biển. Khi làm như vậy, nó sẽ cách mạng hóa ngành hàng hải và chuyển đổi thương mại toàn cầu.”

Điều khác biệt của chương trình Liberty

Một khía cạnh quan trọng của chương trình Liberty là tập trung vào công nghệ hạt nhân tiên tiến, đặc biệt là "trái tim công nghệ" của FNPP: Sử dụng lò phản ứng muối nóng chảy (MSR).

Không giống như các lò phản ứng hạt nhân truyền thống, các hệ thống thế hệ tiếp theo này được thiết kế để hoạt động an toàn và hiệu quả ở áp suất gần bằng áp suất khí quyển.

Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) cho biết, Lò phản ứng muối nóng chảy (MSR) được một số quốc gia coi là công nghệ lò phản ứng tiên tiến đầy hứa hẹn vì những lợi ích khác nhau liên quan đến chúng. Chúng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, dẫn đến tăng hiệu quả trong việc tạo ra điện. Ngoài ra, áp suất vận hành thấp có thể giảm nguy cơ vỡ lớn và mất chất làm mát do tai nạn, do đó tăng cường tính an toàn của lò phản ứng.

Tuy đã được phát triển ban đầu vào những năm 1950, nhưng đây là lần đầu tiên lò MSR được xây dựng trên một nhà máy điện hạt nhân nổi. Điều này khác biệt với nhà máy điện hạt nhân nổi của Nga.

Để hình dung, nhà máy điện hạt nhân nổi của Nga “Akademik Lomonosov”, đi vào hoạt động từ tháng 5/2020, sử dụng lò phản ứng nước áp suất (hay PWR) - chiếm gần 70% số lò phản ứng toàn cầu. Lò PWR sử dụng nước thông thường làm chất điều tiết thay vì nước nặng, có chi phí lớn hớn. Loại lò hạt nhân này cũng ổn định do có xu hướng giảm công suất khi nhiệt độ tăng. Lò có thể vận hành với lõi chứa ít vật liệu phân hạch hơn, nhờ đó giảm khả năng gia tăng công suất mất kiểm soát, làm tăng độ an toàn. 

Hạn chế của PWR là lò phản ứng đòi hỏi đường ống rất chắc chắn và bình chịu áp suất tốt, dẫn đến giá thành tăng cao.

Tính đến nay, Akademik Lomonosov vẫn là nhà máy điện hạt nhân nổi duy nhất trên thế giới.

Sự đổi mới này làm giảm nhu cầu về các vùng phong tỏa khẩn cấp, tăng cường độ tin cậy và khả thi cho các FNPP và tàu thương mại chạy bằng năng lượng hạt nhân.

Các lò phản ứng tiên tiến này dự kiến sẽ mang lại những lợi thế đáng kể về hiệu quả, cho phép tàu hoạt động chỉ với một lần nạp nhiên liệu trong suốt vòng đời của tàu đồng thời giảm thiểu lượng chất thải ra môi trường.

Do đó, tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân hứa hẹn sẽ cải thiện tốc độ, hiệu quả và sức chứa hàng hóa.

Theo như tiết lộ, FNPP sẽ được sản xuất tại các xưởng đóng tàu trên dây chuyền sản xuất mô-đun, sử dụng các quy trình đóng tàu đã được thiết lập tốt và tận dụng lực lượng lao động có tay nghề cao. Theo báo cáo, chúng sẽ được sản xuất dưới dạng xà lan điện có thể neo đậu tại các cảng và địa điểm ven biển, cũng như các đơn vị phát điện công suất lớn hơn neo đậu xa bờ hơn.

Core Power sẽ hợp tác với Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) và Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) để tạo ra một công ước về trách nhiệm dân sự đối với tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân. Sự hợp tác này sẽ bao gồm việc tạo ra một công ước về trách nhiệm đối với các tàu thuyền khi chúng vào vùng biển.

Chương trình lấy tên và cảm hứng từ tàu Liberty của Thế chiến II, được sản xuất hàng loạt tại Mỹ hồi thế kỷ trước. 

Tham khảo: World Nuclear News, Interestingengineering, Offshore-energy