Điện hạt nhân có làm nóng Trái Đất?

Phản ứng phân hạch hạt nhân (nuclear fission reaction) là một trong những phát minh vĩ đại của loài người trong thế kỷ 20. Nó giúp con người hiểu được vật chất tới cấp độ hạt nhân nguyên tử, đem lại một nguồn năng lượng khổng lồ nhưng cũng đồng thời đem đến những thảm họa mà chỉ nghĩ đến thôi cũng khiến nhiều người run sợ. Thảm kịch bom nguyên tử ở hai thành phố Hirosima và Nagasaki năm 1945, vụ nổ nhà máy điện hạt nhân Three Miles Island năm 1979, thảm họa nhà máy điện Chernobyl 1986 và gần đây là thảm họa hạt nhân Fukushima năm 2011 đã khiến thế giới cần phải suy nghĩ nhiều hơn về việc có nên tiếp tục phát triển năng lượng hạt nhân. Trong khi cả thế giới đang đứng trước ngưỡng cửa băn khoăn của việc nên làm thế nào với điện hạt nhân thì Việt Nam lại đang không hề ngần ngại, trái lại rất quả quyết đầu tư hơn 20 tỉ USD (trong đó có 10,5 tỉ USD vay từ Nga[1], 200,000 tỉ VNĐ từ ngân sách nhà nước[2] và một số lớn vay từ Nhật theo diện ODA) để bắt đầu bước vào ngưỡng cửa điện hạt nhân bất chấp nhiều chuyên gia hạt nhân góp ý dừng dự án vì nhiều nguy cơ tiềm ẩn từ cả hiểm họa hạt nhân lẫn yếu tố kinh tế[3]. Đã có quá nhiều chuyên gia phân tích chi tiết về việc tại sao nên từ bỏ điện hạt nhân để tìm đến một nguồn năng lượng khác sạch hơn, an toàn hơn và kinh tế hơn. Tôi muốn nhắc đến một con số khác của điện hạt nhân mà ít người để ý đến – đó là hiệu suất nhiệt của nhà máy điện hạt nhân. Phải chăng điện hạt nhân cũng góp phần vào việc làm Trái đất nóng lên. Tôi không dám chắc, nhưng điều này cũng rất có thể.

Quy trình sản xuất điện hạt nhân: từ khâu làm giàu Uranium đến sản xuất điện và thải chất thải hạt nhân.

Chúng ta thường chỉ biết quy trình rất phổ biến về sản xuất điện hạt nhân là dựa trên phản ứng phân hạch hạt nhân (Uranium). Sự vỡ hạt nhân Uranium giải phóng một năng lượng dưới dạng nhiệt năng. Nhiệt năng này được dùng để đun nóng nước và phát ra điện thông quay việc quay tuabin bởi hơi nước. Các chất thải của quá trình hạt nhân có khối lượng không lớn so với các nguồn năng lượng hóa thạch khác (như than đá). Ví dụ như cho một nhà máy điện 1000 MW sẽ thải ra khoảng 750 kg chất thải hạt nhân trong mỗi năm[4]. Một con số nghe rất nhỏ, nhưng kỳ thực chúng cũng tiêu tốn tới 5 tấn vỏ bọc bảo vệ các rác thải này. Và hiện nay, nhân loại cũng chưa có một cách hữu hiệu để xử lý loại rác thải nguy hiểm này ngoài cách đóng bao chúng lại và chôn xuống biển (một ngày không xa trong tương lai, các chất thải này sẽ trở lên chất đống và sẽ lấy chỗ nào để chôn?). Như vậy, nếu nghe quy trình này thì ta thường chỉ thấy có 2 nguy cơ:

i)                    Nguy cơ về việc nổ nhà máy điện nguyên tử khi phản ứng vượt hạn (nó sẽ trở thành một quả bom nguyên tử khổng lồ, như vụ Chernobyl hay Fukushima) và nguy cơ này thường được Chính phủ và các nhà thầu chấn an là: nhà máy mới xây tuyệt đối an toàn!! Nhưng ai dám chắc?

ii)                   Nguy cơ về việc chất thải hạt nhân không thể xử lý sẽ trở thành một thứ rác thải khủng khiếp của các chất phóng xạ. Cái này cũng được “vỗ về” là: đối tác sẽ giúp xử lý vấn đề này? (But how come?)

Còn một vấn đề xa hơn ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường chúng ta chính là lượng nhiệt vô ích thải ra môi trường, điều này thường ít người để ý. Trên thực tế, hiệu suất sử dụng nhiệt của nhà máy điện hạt nhân chỉ xấp xỉ ở mức 30%[5]. Có nghĩa là để tạo ra 1000 MWh điện, sẽ phải thải ra môi trường là hơn 2000 MWh nhiệt vô ích. Hay nói cách khác, nếu nhà máy điện Ninh Thuận của Việt Nam được xây dựng đúng công suất dự kiến là 4000 MW, nó sẽ phải thải ra môi trường hơn 8000 MWh nhiệt vô ích cho mỗi giờ hoạt động. Có lẽ bạn không tưởng tượng được con số này đáng kể ra sao, hãy nhẩm tính qua một ví dụ khác hình ảnh hơn: lượng nhiệt 8000 MWs có thể làm nóng 280 tấn nước (tức là xấp xỉ 280 m3) lên 7oC trong vòng 1 s. Nếu nhà máy này hoạt động trong một năm, nó có thể đốt nóng một lượng nước là khoảng 8,8 triệu mét khối nước lên 7oC (chỉ trong vòng 1s). Mà cách mà người ta làm nguội nhiệt là dùng nước và thải nước đó ra môi trường. Mà dẫu cho có cách gì đi chăng nữa, ta vẫn không thể phủ nhận việc một lượng nhiệt khổng lồ được thải ra môi trường. Cho đến cuối năm 2010, tổng công suất điện hạt nhân toàn thế giới là 67240 triệu MW[6]. Bạn có thể tự ước tính lượng nhiệt hao phí? Và chắc chúng ta sẽ tự có một hình dung con số đó đóng góp đáng kể vào việc làm cho Trái Đất nóng lên. Nếu như so sánh với hiệu suất nhiệt của các nhà máy điện sử dụng nguyên liệu hóa thạch[7] (trung bình là 50% – con số này thấp từ 35-40% ở các nước kém phát triển như Trung Quốc, Ấn Độ…) thì rõ ràng nhà máy điện hạt nhân có hiệu suất nhiệt kém hơn so với các công nghệ nhiệt điện truyền thống. Và chúng ta có quyền nghi vấn rằng, với 13,5% tổng lượng điện năng trên toàn thế giới đóng góp từ điện hạt nhân[8], điện hạt nhân có thể là một yếu tố đóng góp đáng kể vào việc làm trái đất nóng lên thông qua việc thải ra một lượng nhiệt khổng lồ.

Thay cho lời kết, tôi không ủng hộ việc phát triển điện hạt nhân (trên toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng). Vì một tương lai không ô nhiễm, vì một trái đất mát mẻ hơn, tôi rất hi vọng chúng ta có thể đẩy mạnh phát triển các nguồn năng lượng sạch không ô nhiễm khác như năng lượng từ ánh sáng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều và địa nhiệt điện… Hãy đọc bài viết này như một câu hỏi về vấn đề môi trường Trái đất cũng như vấn đề “trái đất nóng lên”.

Cảm ơn anh những đóng góp nhiệt tình của anh Phạm Nguyên Quý cho vấn đề điện hạt nhân – ý tưởng để viết bài viết này.

Tham khảo

[1] Theo: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Ninh Thuận. Truy cập 12 tháng 1 năm 2012 (http://www.ninhthuan.gov.vn/chinhquyen/tnmt/Pages/Xay-nha-may-dien-hat-nhan-Ninh-Thuan-vao-2014.aspx).

[2] Nghị quyết số 41/2009/QH12 (Quốc hội Việt Nam phê chuẩn ngày 25/11/2009). Truy cập tại website Bộ Tư pháp: http://moj.gov.vn/vbpq/Lists/Vn%20bn%20php%20lut/View_Detail.aspx?ItemID=23796.

[3] BBC Tiếng Việt: “Dự án hạt nhân Việt Nam quá tham vọng?”, 2/3/2012 http://www.bbc.co.uk/vietnamese/vietnam/2012/03/120302_vn_nuclear_critics.shtml.

[4] World Nuclear Association, The Nuclear Fuel Cycle, http://www.world-nuclear.org/education/nfc.htm.

[5] World Nuclear Association, Nuclear Process Heat for Industry, http://www.world-nuclear.org/info/inf116_processheat.html.

[7] European Environmental Agency (Assessment made on 01 Nov 2008): http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/en19-efficiency-of-conventional-thermal-1

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s