Microsoft vừa thông báo đã đạt được thỏa thuận mua năng lượng trong vòng 20 năm từ nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island, cơ sở từng xảy ra sự cố rò rỉ chất phóng xạ ra môi trường nghiêm trọng nhất trong lịch sử nước Mỹ.

Hồi sinh nhà máy điện hạt nhân để phục vụ AI

Quyết định này của Microsoft không chỉ là một bước tiến trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng phục vụ cho trí tuệ nhân tạo (AI), mà còn nêu bật câu hỏi về cách các nhà máy hạt nhân đã ngừng hoạt động có thể khởi động lại một cách an toàn. Đây không chỉ là trường hợp của Three Mile Island, mà còn bao gồm những cơ sở khác như nhà máy Palisades ở Michigan.

Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island chụp vào ngày 28/3/1979, ngày mà một trong những lò phản ứng của nhà máy bị tan chảy một phần - Ảnh: Getty

Năng lượng hạt nhân từ lâu đã được xem là một nguồn cung cấp điện carbon thấp quan trọng. Trong bối cảnh các quốc gia đang nỗ lực đạt được các mục tiêu về giảm khí thải carbon và hạn chế tác động của biến đổi khí hậu, việc tái sử dụng các nhà máy hạt nhân đã đóng cửa có thể đóng góp đáng kể vào lưới điện toàn cầu. Việc Microsoft và các công ty công nghệ khác cần lượng điện khổng lồ để vận hành các hệ thống AI càng thúc đẩy sự quan tâm này. Điển hình là cam kết của Microsoft nhằm trở thành một doanh nghiệp "âm carbon" vào năm 2030, yêu cầu công ty phải tìm kiếm những nguồn năng lượng sạch và bền vững.

Tuy nhiên, việc đưa các nhà máy đã ngừng hoạt động trở lại hoạt động không phải là điều dễ dàng. Các cơ sở như Three Mile Island và Palisades đã từng bị tuyên bố đóng cửa và những biện pháp an toàn, giám sát cần thiết để vận hành nhà máy hạt nhân đã bị ngừng. Do đó, quá trình khởi động lại đòi hỏi phải tiến hành các kiểm tra an toàn và đánh giá kỹ lưỡng để đảm bảo rằng các lò phản ứng có thể hoạt động mà không gây ra nguy cơ cho con người và môi trường.

Những thách thức không nhỏ

Các chuyên gia hạt nhân đã chỉ ra rằng, việc khởi động lại một nhà máy hạt nhân đã ngừng hoạt động trong nhiều năm là một quá trình chưa từng có tiền lệ. Nhà máy điện Browns Ferry ở Alabama là một trong số ít các nhà máy đã thành công trong việc này vào thập niên 1980 sau khi được nâng cấp và bảo dưỡng. Tuy nhiên, các trường hợp của Three Mile Island và Palisades lại khác biệt. Khi những nhà máy này đóng cửa, chủ sở hữu đã tuyên bố ngừng hoạt động vĩnh viễn và dừng các hoạt động kiểm tra an toàn. Điều này đồng nghĩa với việc các nhà quản lý phải điều chỉnh lại quy trình cấp phép và giám sát toàn diện để đảo ngược quyết định ngừng hoạt động ban đầu.

Một trong những thách thức lớn nhất là việc kiểm tra cơ sở hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt là các thành phần kim loại trong nhà máy. Theo chuyên gia Jacopo Buongiorno của Viện Công nghệ Massachusetts, mọi bộ phận kim loại bị ăn mòn hoặc hư hỏng do quá trình không hoạt động sẽ cần được thay thế hoặc sửa chữa. Dây và cáp đo đạc, thiết bị điều khiển, và các tuabin phát điện của nhà máy cũng sẽ phải trải qua kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo không bị lỗi kỹ thuật sau thời gian dài ngừng hoạt động.

Các nhà khai thác làm việc trong phòng điều khiển của nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island vào năm 2018, trước khi lò phản ứng chức năng cuối cùng của cơ sở bị đóng cửa. Ảnh: Bloomberg

Ngoài ra, việc khởi động lại các nhà máy này còn đòi hỏi phải thay thế nhiên liệu hạt nhân đã bị loại bỏ trước đó. Điều này không chỉ đơn thuần là thay thế các thanh nhiên liệu uranium mà còn liên quan đến việc xử lý nhiên liệu phóng xạ một cách an toàn. Bên cạnh đó, các nhà máy này cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về môi trường và an toàn do Ủy ban Điều tiết hạt nhân Hoa Kỳ (NRC) đề ra.

Việc khởi động lại các nhà máy hạt nhân không chỉ đòi hỏi đầu tư lớn về kỹ thuật mà còn đặt ra câu hỏi về tính kinh tế của dự án. Trong những năm qua, nhiều nhà máy hạt nhân tại Hoa Kỳ đã phải đóng cửa do không cạnh tranh được với giá điện từ các nguồn năng lượng khác như năng lượng tái tạo. Những nhà máy nhỏ hơn, chỉ có một lò phản ứng hoạt động, thường gặp khó khăn trong việc duy trì lợi nhuận ở các bang có thị trường điện được tự do hóa. Three Mile Island là một trong những ví dụ điển hình, khi nhà máy này không thể tiếp tục hoạt động vì lý do kinh tế.

Tuy nhiên, với sự quan tâm ngày càng lớn từ các công ty công nghệ lớn và cam kết của chính phủ trong việc giảm khí thải carbon, tương lai của năng lượng hạt nhân đang có dấu hiệu sáng sủa hơn. Đặc biệt, sự cam kết của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ trong việc hỗ trợ tài chính cho các dự án hạt nhân thông qua các khoản vay và chương trình hỗ trợ là một động lực lớn cho ngành công nghiệp này. Ví dụ, nhà máy Palisades đã nhận được khoản vay có điều kiện trị giá 1,5 tỷ USD để mở cửa trở lại, dự kiến vào cuối năm 2025.

Vẫn có những giải pháp

Mặc dù có những khó khăn về kỹ thuật và kinh tế, nhiều chuyên gia cho rằng, việc khởi động lại các nhà máy hạt nhân đã đóng cửa là một cơ hội quan trọng để đảm bảo nguồn cung cấp điện sạch và ổn định trong tương lai.

Tuy nhiên, không phải tất cả các nhà máy đều có thể được tân trang và khởi động lại một cách dễ dàng. Một số nhà máy đã đóng cửa trong tình trạng hư hỏng quá nghiêm trọng hoặc không còn khả năng hoạt động kinh tế, ví dụ như nhà máy Indian Point ở New York. Mặc dù có những ý kiến ủng hộ, việc mở lại nhà máy này vẫn gặp phải nhiều phản đối do vị trí gần thành phố New York.

Một giải pháp tiềm năng là xây dựng các lò phản ứng hạt nhân tiên tiến trên các địa điểm đã có sẵn cơ sở hạ tầng của những nhà máy hạt nhân cũ. Những lò phản ứng này có thể là các lò phản ứng lớn với tính năng an toàn được nâng cấp hoặc các lò phản ứng mô-đun nhỏ với thiết kế mới và sáng tạo.

Điều này sẽ tận dụng được cơ sở hạ tầng truyền tải điện đã có, giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu và tạo ra nguồn cung cấp năng lượng ổn định, phục vụ cho các trung tâm dữ liệu lớn và các ngành công nghiệp công nghệ cao.