Hiện nay, các nguồn năng lượng từ nhiên liệu thông dụng đang ngày càng cạn kiệt nghiêm trọng và gây nên sự ô nhiễm môi trường lớn. Việc cần một nguồn năng lượng sạch hơn và nhiều hơn là vấn đề tất yếu. Năng lượng hạt nhân chính là giải pháp thay thế số một lúc này.
Câu hỏi đặt ra là: Năng lượng hạt nhân có tái tạo được không? GREEN IN sẽ giúp bạn trả lời câu hỏi này và tìm hiểu thêm về loại năng lượng đặc biệt này qua bài viết dưới đây!
1. Năng lượng hạt nhân là gì?
“Năng lượng hạt nhân là năng lượng hữu ích từ hạt nhân nguyên tử thu được nhờ các lò phản ứng hạt nhân có kiểm soát. Có ba loại phản ứng hạt nhân: phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp và phân rã phóng xạ. Trong đó phản ứng phân hạch được ứng dụng chủ yếu vì tính hiệu quả của nó.”- Theo Nationalgrid
Trong hơn nửa thế kỷ, sức mạnh của nguyên tử chính là cốt lõi của việc tạo ra dòng điện. Đến ngày ngay, phản ứng hạch hạt nhân chắc chắn sẽ hỗ trợ các hệ thống năng lượng sạch trong tương lai. Đặc biệt quá trình sử dụng năng lượng hạt nhân để tạo ra điện còn không phát thải ròng trên toàn cầu.
2. Lịch sử hình thành năng lượng hạt nhân
Theo lịch sử hình thành của năng lượng hạt nhân, từ đầu những năm 1950, các lò phản ứng hạt nhân đầu tiên đã bắt đầu sản xuất. Và năng lượng hạt nhân đã được nhận định là một phần của hỗn hợp năng lượng toàn cầu.
Từ thời kỳ hoàng kim vào những năm 1960 đến cuối những năm 1980, mức độ phổ biến của năng lượng hạt nhân đã tăng lên và giảm xuống – và thường là nguồn gây tranh cãi.
Ngày nay, nó đóng vai trò hỗ trợ cung cấp điện sạch, ít carbon và có thể đóng vai trò then chốt trong nỗ lực đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.
3. Năng lượng hạt nhân hoạt động như thế nào?
Các nhà máy chế tạo năng lượng hạt nhân khá giống cách hoạt động các nhà máy điện chạy bằng than hay khí đốt. Tuy nhiên, công nghệ đằng sau quá trình này lại phức tạp và tiên tiến hơn nhiều.
Phản ứng hạt nhân được thúc đẩy bởi sự phân tách của các nguyên tử trong các lò phản ứng hạt nhân. Quá trình phân tách hạt nhân được diễn ra bằng việc một hạt nhân được bắn vào một nguyên tử để phân tách thành hai. Hai nguyên tử này nhỏ hơn nguyên tử ban đầu (có thể có một số neutron bổ sung)
Lúc này, phản ứng dây chuyển sẽ xảy ra với các neutron. Các neutron sẽ được giải phóng và va chạm với các nguyên tử khác, khiến chúng phân chia và giải phóng thêm nhiều neutron. Toàn bộ quá trình trên tạo nên khối lượng nhiệt.
Cuối cùng, lượng nhiệt trên thông qua lò phản ứng sẽ được truyền vào trong nước. Phản ứng này làm nước trở thành hơi nước có áp suất. Qua các tua-bin, hơi nước có áp suất trên sẽ được giải phóng. Năng lượng nhiệt của hơi nước sẽ biến thành động năng. Nguồn lực này làm máy quay phát ra điện để sản xuất ra được điện.
4. Ưu và nhược điểm của năng lượng hạt nhân
Ưu điểm của năng lượng hạt nhân:
Thải ra ít (cũng có lúc không) có khí độc, khí nhà kính.
Không gây ô nhiễm môi trường, gây độc hại cho con người.
Không cần sử dụng nguyên liệu quý giá trong sản xuất.
Chi phí vừa phải, công nghệ ngày càng cao.
Sản xuất ra lượng năng lượng hiệu quả.
Rất ít chất thải ra môi trường.
Cung cấp lượng lớn năng lượng nhưng cần ít nhiên liệu.
Nhược điểm của năng lượng hạt nhân:
Sự phản đối của cộng đồng.
Vấn đề an toàn trong sản xuất năng lượng.
Dễ xảy ra vấn đề tai nạn lao động trong quá trình sản xuất.
Chi phí rất cao nếu không tối ưu hóa trong việc xây dựng nhà máy.
Không đảm bảo được vệ sinh môi trường khi khai quật và tinh chế Uranium.
Xử lý không tốt vấn đề vận chuyển, chất thải hạt nhân.
Tuổi thọ của lò phản ứng hạt nhân trung bình chỉ được 60 năm.
5. Năng lượng hạt nhân có tái tạo được không?
Đây là câu hỏi rất khó trả lời. Trên thế giới hiện đang chia thành hai luồng ý kiến khác nhau. Mỗi ý kiến lại có lập luận của riêng mình, vậy nên rất khó để đi đến kết luận.
Những người có lập luận rằng: không có lượng khí thải carbon trong phản ứng hạt nhân. Đó là những người khẳng định năng lượng hạt nhân có thể tái tạo. Họ cũng cho rằng lượng chất thải trong quá trình sản xuất cũng quản lý được (đồng nghĩa với việc có thể tái sử dụng).
Theo nghiên cứu, việc sản xuất năng lượng hạt nhân không trực tiếp gây ra bất kỳ khí thải carbon nào. Đây cũng được minh chứng là nguồn năng lượng tạo ra carbon rất thấp (đứng thứ hai thế giới, chỉ sau thủy điện). Bên cạnh đó, chất thải từ việc sản xuất năng lượng hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn rất nhiều các chất thải từ việc sản xuất nhiên liệu hóa thạch.
Mọi lập luận trên cũng được xuất phát từ tiềm năng của việc sản xuất uranium. Lượng uranium sẵn có đã được chiết xuất và bảo quản có thể được sử dụng trong 1000 năm nữa. Không chỉ vậy, các chuyên gia còn đo lường được rằng lượng uranium trên thực tế còn lớn hơn nhiều.
Tương lai, khi khoa học ngày càng phát triển, lượng uranium còn không phải lo trong hàng tỉ năm. Đồng nghĩa với việc chúng ta có thể sử dụng năng lượng hạt nhân hàng tỉ năm.
Ngược lại cũng có người cho rằng năng lượng hạt nhân không thể tái tạo được. Bởi lẽ họ nghĩ rằng chúng ta không thể khai thác được hết tất cả uranium trên hành tinh này. Họ cho rằng khoa học trong tương lai cũng không thể làm được điều đó, vậy nên năng lượng hạt nhân là hữu hạn. Họ cũng cho rằng chất thải của việc sản xuất năng lượng hạt nhân dù nhỏ nhưng có thể gây ra nhiều vấn đề an toàn môi trường. Đặc biệt, do chu kỳ bán rã Uranium-235 (loại nhiên liệu hạt nhân phổ biến nhất) nằm trong phạm vi hàng triệu năm khi không thể tái chế.
Kết luận, việc năng lượng hạt nhân có thể tái tạo được hay không hoàn toàn phụ thuộc vào sự hữu hạn hay vô hạn của uranium. Chúng ta cần chờ vào tương lai để trả lời cho câu hỏi này, để xem sự tiến bộ của khoa học có thể biến uranium trở thành vô hạn hay không.
6. Sự kết hợp của năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo
Vào năm 2021, RTE đã công bố những biện pháp để đạt được mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050. Cũng vào năm này, COP26 đã được tổ chức tại Glasgow với sư có mặt của gần 200 quốc gia. Thông điệp sự kiện: “Chúng ta phải thoái vốn khỏi nhiên liệu hóa thạch và giảm thải khí nhà kính vì mục tiêu hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức +1,5°C”
Hiện tại, khí hậu toàn cầu đang rất đáng báo động, để cải thiện tình trạng này cần sản xuất năng lượng carbon thấp. Dự đoán đến năm 2050, nhu cầu sử dụng năng lượng trên toàn cầu sẽ tăng gấp đôi. Năng lượng tái tạo có rất nhiều ưu điểm, tuy nhiên những loại năng lượng này lại không thể giải quyết được hết nhu cầu của người dân toàn cầu.
Vậy nên, việc kết hợp năng lượng tái tạo và năng lượng hạt nhân là thật sự cần thiết nếu muốn tiến về phía trước.
7. Tạm kết
Bài viết trên đã chia sẻ để bạn hiểu hơn về năng lượng hạt nhân và giúp giải đáp thắc mắc “Năng lượng hạt nhân có tái tạo được không?”. Qua đây, GREEN IN hy vọng bạn đã tìm được đáp án cho câu hỏi của mình. Hãy theo dõi chúng tôi để nhận thêm nhiều thông tin bổ ích nhé!