Thứ bảy 19/10/2019 16:54

Nhà máy điện hạt nhân nổi của Nga

06:48 | 10/02/2017

|
 Trong xu thế phát triển “thần tốc” của thế giới hiện đại, các cường quốc về điện hạt nhân - đặc biệt là Nga bắt đầu “mơ” về nhà máy điện hạt nhân nổi (Floating Nuclear Power Plant - FNPP). Đó là tổ máy di động với công suất nhỏ nhưng lại có khả năng cung cấp năng lượng cho những cơ sở ở xa và những cơ sở công nghiệp lớn.  

“Giấc mơ” điện hạt nhân nổi

Lịch sử phát triển của FNPP có lẽ là một câu chuyện dài, song tóm lược lại, chính các lò phản ứng công suất nhỏ được sử dụng trên các tàu phá băng hạt nhân và tàu ngầm hạt nhân chính là “khởi thủy” cho giấc mơ nhà máy điện hạt nhân nổi. Từ đó, Tập đoàn Năng lượng hạt nhân Rosatom của Nga cho nghiên cứu và phát triển quá trình sử dụng các lò phản ứng hạt nhân này.

Họ nhận thấy, các nguồn năng lượng truyền thống như: Nhà máy thủy điện, nhà máy nhiệt điện, hay nhà máy điện hạt nhân không phải là sự lựa chọn khả thi để cung cấp điện cho những vùng hải đảo xa xôi, sa mạc và các vùng khô hạn hay những khu vực khó tiếp cận. Việc xây dựng các nhà máy điện truyền thống trên những vùng đất khan hiếm tài nguyên không chỉ gặp khó trong vấn đề nhân lực, mà còn được đánh giá là không cần thiết bởi những khu vực này chỉ cần nguồn điện có công suất thấp đến trung bình nhằm thúc đẩy sự phát triển của các thị trấn nhỏ và hạ tầng công nghiệp.

nha may dien hat nhan noi cua nga
Hình ảnh mô phỏng nhà máy điện hạt nhân nổi đầu tiên trên thế giới

Rosatom nhận định, FNPP sẽ là những đơn vị năng lượng di động gần như tối ưu trong tương lai, có khả năng cung cấp điện cho những hải cảng, cơ sở công nghiệp và cả những giàn khoan, tổ hợp lọc dầu xa xôi. Tập đoàn của Nga trở thành một trong những đơn vị đầu tiên trên thế giới đi đầu trong việc phát triển FNPP.

Đáng nói, ngay từ thập niên 50 của thế kỷ trước, các nhà khoa học Liên Xô đã nghiên cứu phát triển các nhà máy điện hạt nhân di động với công suất thấp, được vận chuyển trên bốn giàn máy bánh xích tự động cùng với việc nghiên cứu mô hình nhà máy điện hạt nhân nổi. Tuy nghiên, tại thời điểm đó, các dự án này đều được cho là không khả thi và không thể trở thành hiện thực.

Nhiều năm sau, với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học công nghệ nói chung hay ngành hạt nhân nói riêng, Nga đã có cái nhìn mới hơn, cũng như có điều kiện để tiếp tục những dự án tưởng như đã bị lãng quên.

Nhà máy điện nổi đầu tiên trên thế giới

Theo tờ Express đầu tháng 10 năm vừa qua, Nga đã bắt đầu việc xây dựng cơ sở hạ tầng cho nhà máy điện hạt nhân nổi tại Pevek mang tên Akademik Lomonosov. Nhà máy điện hạt nhân nổi đầu tiên trên thế giới dự kiến chính thức đi vào hoạt động trong năm 2019.

Nhà máy điện với tổng vốn đầu tư lên tới gần 500 triệu USD cho công suất 75 MW bao gồm một tổ máy điện hạt nhân nổi và một hệ thống khử mặn liên quan đến cả hệ thống thẩm thấu ngược, cũng như thiết bị bay hơi đa tầng.

Hãng tin RT của Nga cho hay, Akademik Lomonosov nặng tới 21.500 tấn, đội thủy thủ gồm 69 người. Tuy nhiên, tàu không có động cơ đẩy nên sẽ phải lai dắt đến vị trí cần thiết. Tàu gồm hai lò phản ứng KLT-40, có thể cung cấp đủ năng lượng cho một thành phố 200.000 dân. Cả hai lò có công suất 70MW điện hoặc 300 MW nhiệt.

Sau khi chính thức đưa vào vận hành, Akademik Lomonosov sẽ có nhiệm vụ cung cấp nhiệt và năng lượng cho Khu tự trị Chukotka, thuộc vùng Viễn Đông của Nga. Ngoài ra, nhà máy điện nổi cũng có thể cung cấp năng lượng cho những công ty công nghiệp lớn, những thành phố cảng và giàn khoan ngoài khơi xa.

Tổng giám đốc Công ty Zapsibgidrostroy (đơn vị thầu dự án), ông Marat Kharisov cho biết: “Bến tàu, nơi neo giữ nhà máy điện hạt nhân nổi đã được khởi công xây dựng hôm 5-10 và sẽ hoàn tất vào tháng 10-2019”.

Sau khi chính thức được đưa vào sử dụng, Nhà máy Điện hạt nhân Akademik Lomonosov sẽ có công suất là 75 MW, gần gấp đôi công suất nhà máy điện trên mặt đất sẽ bị đóng cửa ở Chukotka trong thời gian tới.

Theo Giáo sư Viện Nghiên cứu vật lý công trình Moskva Georgy Tikhomirov, lợi thế to lớn của nhà máy điện hạt nhân nổi nằm ở chỗ nó có thể thả neo ở bất cứ nơi nào có đường dây điện. Bên cạnh đó, do được thiết kể để có thể nổi trên mặt nước, nên nó có thể tránh được các tác động từ động đất, hay sóng thần.

Ông Tikhomirov nói: “Akademik Lomonosov có bộ phận lò phản ứng nhỏ và khép kín, không giống với loại được lắp đặt ở Nhà máy Điện hạt nhân Chernobyl. Lo ngại về một kịch bản giống như sự cố ở Nhà máy Điện hạt nhân Fukushima (Nhật Bản) sẽ không thể xảy ra”.

Điều kiện sống tuyệt vời dành cho 70 kỹ sư làm việc trên nhà máy điện hạt nhân của Nga là một điểm nhấn thú vị. Nó sẽ giống như một trải nghiệm trên tàu du lịch. Các nhân viên sẽ được hưởng các dịch vụ như trên khách sạn 4 sao với đầy đủ tiện nghi, ông Tikhomirov cho hay.

Trung Quốc hiện cũng đang có kế hoạch xây dựng một lò phản ứng nổi cơ động và cỡ nhỏ vào vào năm 2017, với mục tiêu sản xuất điện trong năm 2020.

Những nhà máy của tương lai

Nhà máy điện nguyên tử hay điện hạt nhân là một nhà máy tạo ra điện năng ở quy mô công nghiệp, sử dụng nguồn năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân. Các loại máy điện nguyên tử phổ biến hiện nay thực tế là nhà máy nhiệt điện, chuyển tải nhiệt năng thu được từ phản ứng phân hủy hạt nhân thành điện năng.

Đa số thực hiện phản ứng dây chuyền có điều khiển trong lò phản ứng nguyên tử phân hủy hạt nhân với nguyên liệu ban đầu là đồng vị Uran 235 và sản phẩm thu được sau phản ứng thường là pluton, các neutron và năng lượng nhiệt rất lớn. Nhiệt lượng này theo hệ thống làm mát khép kín (để tránh tia phóng xạ rò rỉ ra ngoài) qua các máy trao đổi nhiệt, đun sôi nước, tạo ra hơi nước ở áp suất cao làm quay các turbine hơi nước, quay máy phát điện và sinh ra điện năng.

Khi quá trình sản xuất và xử lý chất thải được bảo đảm an toàn cao, nhà máy điện nguyên tử sẽ có thể sản xuất năng lượng điện tương đối rẻ và sạch so với các nhà máy sản xuất điện khác, đặc biệt nó có thể ít gây ô nhiễm môi trường hơn các nhà máy nhiệt điện đốt than hay khí thiên nhiên.

Có thể nhận thấy nhiều lợi thế từ dự án nhà máy điện hạt nhân nổi của Nga, trong đó đáng chú ý nhất là khả năng tăng cường an toàn và an ninh hạt nhân, loại trừ nguy cơ ô nhiễm nguồn đất và giúp cho người dân tránh bị ảnh hưởng từ các tai nạn hoặc thảm họa hạt nhân, đồng thời giảm thiểu nguy cơ bị tấn công khủng bố.

Chắc chắn, một lò phản ứng hạt nhân trên biển sẽ có tính an toàn cao hơn nhờ nguồn nước làm mát dồi dào giúp ngăn chặn những sự cố như thảm họa hạt nhân Fukushima tại Nhật Bản khi lõi nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân tan chảy.

Các lò phản ứng hạt nhân nổi có thể dễ dàng di chuyển khỏi khu vực có nguy cơ sóng thần hay thảm họa thiên nhiên, đồng thời nó còn có thể tiếp cận được các khu vực hạn chế về năng lượng.

Một thỏa thuận hợp tác giữa Công ty Cổ phần Rusatom (trực thuộc Tập đoàn Năng lượng Nguyên tử Quốc gia Nga ROSATOM) và Tổng Công ty Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc đã được ký kết hôm 29-7-2014. Trong khi đó, biên bản ghi nhớ về việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân công suất lớn và nhà máy điện nổi ở Indonesia đã được ký vào ngày 10-9-2015 tại Jakarta giữa Cơ quan Năng lượng Hạt nhân Quốc gia Indonesia (BATAN) và Nga.

Tờ Straits Times hồi đầu tháng 10 cũng có bài bình luận của tác giả Lim Soon Heng, chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ nổi của Singapore về kế hoạch xây dựng nhà máy điện hạt nhân nổi của nước này.

Singapore là quốc gia hàng đầu thế giới về các giải pháp công nghệ lắp đặt giàn khoan ngoài khơi. Để xây dựng nhà máy điện hạt nhân nổi, quốc gia Đông Nam Á chỉ cần phát triển công nghệ lắp đặt. Tuy nhiên, Singapore cần một đối tác chiến lược có thể cung cấp các lò phản ứng hạt nhân modul nhỏ có uy tín như Areva của Pháp.

Minh Quân

Năng lượng Mới số 589