Năng lượng hạt nhân là gì?
Đó là một hình thức của năng lượng dựa vào việc sử dụng nguyên liệu mỏ uranium 235 như mọi chất đốt khác. Nhân của một số nguyên tử như “uranium 235” có thể tự phân rã: khi người ta “oanh tạc” nó bằng những neutron – một trong hai thành phần của nhân, thành phần khác là proton – những nhân này bị vỡ thành hai nhân nhỏ hơn, đồng thời phát ra hai neutron mà đến lượt chúng lại làm vỡ những hạt nhân khác của uranium. Đó là một phản ứng dây chuyền tạo ra sau mỗi lần vỡ một số ít hơn chất mà nó có lúc bắt đầu. Phần thiếu hụt đó biến thành nhiệt. Một máy phản ứng hạt nhân tạo ra nhiệt từ uranium 235, trong quá trình phân rã được kiểm soát sao cho phản ứng không quá tải.
Vấn đề chủ yếu là không có cách nào thu lại được nhiệt đó trực tiếp vì những sản phẩm của sự phân rã uranium 235 rất “phóng xạ”. Uranium trên thực tế bị nhận chìm trong nước, nước đó nóng lên bởi năng lượng của sự phân rã. Cũng bị nhiễm xạ, nước đó được gửi đến một mạch sơ cấp; mạch đó truyền nhiệt của nó cho một mạng thứ hai của việc đặt ống dẫn bằng cách đi qua một thiết bị chuyển đổi, một loại bộ tản nhiệt khổng lồ để tránh cho nước bị nhiễm xạ thoát ra khỏi cơ sở (chỗ đặt máy) được bảo vệ của lò phản ứng.
Nước của mạng thứ cấp biến thành hơi nước tác động vào một turbin để sản xuất ra điện
Tóm lại, một trung tâm hạt nhân hoạt động như bất cứ trung tâm nhiệt nào: người ta đun nóng một chất dễ cháy để tạo ra hơi và điện. Nhưng chất đốt này rất “đặc”, lượng rất ít, nhưng tác dụng rất mạnh. Một lượng 7gr có chứa 4% uranium 235 tạo ra năng lượng của một tấn than. Trong thực tế, trong mọi trường hợp, uranium không có hoặc có rất ít tác dụng xấu đối với môi trường.
Trái với việc đốt than, khí hay dầu hỏa, những loại làm tỏa ra nhiều dioxyde carbon, là những loại chính chịu trách nhiệm làm nóng khí hậu, sự phân rã uraniun không tung ra các chất đó. Nhưng đối với hạt nhân cũng như đối với mọi nguồn năng lượng, không phải chỉ quan tâm đến những lần phát ra của trung tâm mà phải quan tâm đến toàn bộ trình tự, từ việc trích ra từ mỏ cho đến việc quản lý các chất thải ra và việc phá bỏ những trung tâm vào cuối đời.
- Xem thêm: ‘Quan tài hạt nhân’ của Mỹ
Theo tính toán và đánh giá của các công ty quản lý năng lượng và môi trường Pháp, tác động của hạt nhân lên khí hậu rất là “vừa phải”: mỗi “kilo-watt giờ” (kwh) điện “hạt nhân” tung ra trong không khí một lượng tương đương 6 gam dioxyde carbon, trong khi than tung ra 1.038gr và khí tung ra 406gr. Các đập thủy điện tung ra 6gr eqCO2 mỗi kWh (eq là tương đương), trong khi điện chong chóng (gió) 13gr eqCO2 và điện mặt trời từ 35 đến 85g eqCO2 tùy theo công nghệ và địa điểm sử dụng. So với điện mặt trời (30g eq CO2) thì điện hạt nhân (66g eq CO2) thì điện mặt trời ưu việt hơn. Nhưng điện hạt nhân lại có ưu điểm là không làm hoặc làm cho khí hậu nóng lên rất ít. Các nhà khí hậu học của Liên Hiệp Quốc xếp nó cùng với mặt trời và gió vào những nguồn năng lượng cho phép bảo toàn khí hậu.
Vậy thì ý tưởng “hạt nhân làm khí hậu nóng lên” đến từ đâu?
Ý tưởng đó đến từ nhiều người không được thông tin đúng hay là bị ảnh hưởng tiêu cực đối với tác dụng của hạt nhân lên môi trường nói chung không phải chỉ là khí hậu. Từ năm 2012, Viện Ipsos thực hiện một cuộc thăm dò cho EDP (khai thác những trung tâm hạt nhân) về quan niệm của người Pháp đối với môi trường, khí hậu và nguồn năng lượng. Kết quả gần đây nhất (tháng 7 năm 2017) do nhà báo Sylvestre Huet công bố trên Tạp chí Khoa học: 44% người Pháp cho rằng hạt nhân góp phần rất lớn vào sự nóng lên của trái đất. Ở người trẻ, thật tệ hại, con số đó lên tới 63% đối với lứa tuổi từ 18-24. Còn đối với những người chống hạt nhân thì con số cao nhất là 75%.
Lý lẽ của những người chống việc dùng điện hạt nhân là sợ xảy ra tai nạn như ở Nhá máy điện hạt nhân Fukushima ở Nhật Bản năm 2011, hoặc sợ chất thải hạt nhân tác động lên môi trường. Chính vì sự cố Fukushima ở Nhật mà nước Đức đã quyết định rút dần khỏi diện hạt nhân. Đức đẩy mạnh việc dùng điện gió và điện mặt trời và lại dùng điện than. Chính vì thế mà mỗi kilowatt giờ điện sản xuất ở Đức tung ra 6 lần nhiều hơn “hiệu ứng nhà kính” (tương đương với carbon) mà một kilo-watt-giờ sản xuất ở Pháp. Về phía Pháp, người Pháp đi chậm hơn Đức về điện gió hay điện mặt trời, nhưng năm 2017, 72% điện của Pháp có nguồn gốc từ hạt nhân.
Tại sao điện hạt nhân không phát triển mạnh?
Có nhiều lý do: dư luận chống điện hạt nhân khá mạnh ngăn cản hạt nhân phát triển (ở Ý) hay quyết định từ bỏ hạt nhân (ở Đức). Hơn nữa, giá thành thiết lập một cơ sở sản xuất điện hạt nhân rất cao, đặc biệt khi tai họa hạt nhân ở Fukushima nổ ra, việc thiết lập đó đòi hỏi tăng cường sự an toàn rất cao. Ở Pháp đòi hỏi đó bắt buộc phải bỏ ra từ 50 đến 100 tỷ euro từ nay đến năm 2015! Về phương diện xây dựng, lại còn gay go hơn: chỉ một cơ sở xây dựng lò phản ứng thôi đã đòi hỏi một giá thành tăng gấp 3.
Được ước lượng bươc đầu là 3,3 tỷ euro, hóa đơn ngày nay đã lên tới 10,5 tỷ euro cho một cơ sở mà vẫn chưa đạt yêu cầu! Đối với cơ sở thứ hai, dự kiến ở Penly (Seine-Maritime) thì chưa nghe nói gì. Thế mà chỉ riêng việc muốn thay thế những trung tâm hạt nhân đã già cỗi (trung tâm già nhất là ở Fessenheim, hoạt động được 40 năm), phải xây dựng 35 cơ sở với nhịp độ 2 hoặc 3 cơ sở mỗi năm. Xin chào thua! Một điểm khác nữa làm cho việc xây dựng các trung tâm điện hạt nhân khó thêm: đó là phải có những dự kiến rất lâu dài. Từ khi bắt đầu xây dựng một trung tâm phản ứng hạt nhân cho đến khi phá bỏ nó, phải tính một trăm năm.
Ít ai sẵn sàng lao vào một công việc kéo dài đến mức đó. Chỉ những nước có nền kinh tế chỉ huy, vạch kế hoạch 10 năm như Trung Quốc (hay Pháp những năm 1970) dám làm mà thôi. Ngay cả khi bỏ qua một bên những khiếm khuyết của điện hạt nhân, nhất là việc xử lý chất thải, dữ kiện kinh tế đó giải thích tại sao không thể, không dám xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Đành phải quay về nhiệt điện, thủy điện, dễ làm hơn, ít tốn tiền hơn, nhanh hơn.
Làm sao cứu vãn diễn biến xấu của khí hậu?
Điện hạt nhân chỉ chiếm 10,6 lượng điện của thế giới (2013). Để “cứu” khí hậu, phải thay thế các nhà máy nhiệt điện chạy bằng than, khí đốt, dầu lửa mà ngày nay chiếm 6,5 lần nhiều hơn năng lượng khác như điện gió, điện mặt trời, cụ thể là chiếm 67,2% của sản lượng điện trên thế giới. Những con số đó cho biết phải xây bao nhiêu nhà máy điện hạt nhân mới thay thế được nhiệt điện, điện gió, điện mặt trời… Rồi cũng phải xây dựng hàng nghìn km đường dây cao thế để phân phối điện, đào tạo kỹ sư và những người có khả năng kiểm soát sự an toàn của trung tâm.
Quan trọng nhất là phải đảm bảo rằng những chất thải hạt nhân mà một số vẫn có thể phóng xạ đến hàng nghìn năm, phải được “nhốt kỹ”, không rơi vào tay bọn khủng bố như là vũ khí nguy hiểm nhất. Việc phá bỏ những phản ứng hạt nhân vào cuối đời của chúng cũng là một điều chưa biết vì điều đó chưa hề xảy ra. Một số thành phần của bộ máy sản xuất điện hạt nhân cũng có thể bị nhiễm xạ. Xử lý như thế nào với chất thải bị nhiễm xạ?
Ngày nay trên thế giới có 50 nhà máy điện hạt nhân đang xây dựng, 440 đang hoạt động, trong đó có nhiều nhà máy sắp “về hưu”. Theo tiên đoán lạc quan nhất của Cơ quan Quốc tế về năng lượng (AIE), khả năng sản xuất điện hạt nhân có thể tăng 4 gigawatts (GW) mỗi năm trong thời gian từ năm 2017 đến năm 2040. Cũng trong thời gian đó, AIE tiên đoán sản xuất điện mặt trời đạt 74 GW, điện chong chóng (gió) 50 GW và điện tái sinh 36 GW. Và nếu tất cả những gigawatt đó không phục vụ đủ nhu cầu điện của thế giới thì điện hạt nhân phải gánh 80% điện lượng trong khi điện mặt trời khoảng 20%, hành tinh này khi đó chắc là chấp nhận sự lựa chọn đó.
