Hoa Kỳ phát triển lò phản ứng hạt nhân micro - tương lai xe, tàu chạy không cần xăng?

Bộ quốc phòng Hoa Kỳ đã vừa trao gói thầu cho 3 đơn vị gồm BWX Technologies tại Lynchburg, Virginia, Westinghouse Government Service tại Washington, D.C. và X-Energy tại Greenbelt, Maryland để bắt đầu thiết kế nguyên mẫu đầu tiên của một lò phản ứng hạt nhân di động cỡ nhỏ.

Project Pele là một dự án được chỉ đạo bởi Văn phòng các năng lực chiến lược (SCO) nhằm phát triển lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ (microreactor) tiên tiến, di động và an toàn để có thể hỗ trợ cho nhiều nhiệm vụ của Bộ quốc phòng chẳng hạn như cấp điện cho các chiến dịch diễn ra tại những nơi xa xôi hẻo lánh. Sau giai đoạn thiết kế và hoàn thiện kéo dài 2 năm, một trong 3 công ty nói trên sẽ được chọn để chế tạo và trình diễn nguyên mẫu này.

Tiến sĩ Jeff Waksman - giám đốc chương trình Project Pele cho biết: "Sự độc đáo của chương trình Pele nằm ở tính di động và an toàn của lò phản ứng. Chúng tôi sẽ thúc đẩy các đối tác công nghiệp để phát triển một hệ thống đẩy cho các phương tiện trên bộ, đường sắt và trên biển một cách an toàn, nhanh chóng, có thể thiết lập nhanh và tắt nhanh."

Hồi tháng 1 năm 2019, SCO đã kêu gọi các công ty trong ngành công nghiệp tham gia dự án Pele và 3 công ty được chọn để bước vào cuộc thi phát triển thiết kế nguyên mẫu. Chương trình Pele được triển khai phối hợp giữa Bộ năng lượng, Ủy ban điều phối hạt nhân, Cơ quan an ninh hạt nhân quốc gia và các đối tác công nghiệp. Với sự phối hợp này thì hoạt động phát triển nguyên mẫu sẽ được đẩy nhanh, mọi thứ sẽ được đánh giá, phân tích an toàn và sau cùng là chế tạo và thử nghiệm.

Để đánh giá kỹ thuật tính khả thi của lò phản ứng hạt nhân di động thì thiết kế nguyên mẫu phải đạt độ hoàn thiện cao để xác nhận tính an toàn, bền bỉ và tin cậy từ đó giảm thiểu những rủi ro về kỹ thuật và rủi ro sản xuất.

SCO đã hợp tác với Văn phòng năng lượng hạt nhân thuộc Bộ năng lượng Hoa Kỳ để xem xét các thiết kế concept hiện đại và những công nghệ mới nhất. Qua đây thì SCO cho rằng ngành công nghiệp Mỹ sẽ có thể đáp ứng những thách thức đề ra trong quá trình phát triển lò phản ứng di động.

Hiện tại Bộ quốc phòng Hoa Kỳ sử dụng khoảng 30 TWh (Terrawatt giờ) điện mỗi năm và hơn 10 triệu gallon (~ 37,8 triệu lít) nhiên liệu mỗi ngày. Những con số này sẽ tiếp tục tăng và một lò phản ứng di động, nhỏ và an toàn sẽ mang lại cho các đơn vị quân đội một nguồn năng lượng di động sạch gần như vô tận, cho phép mở rộng và duy trì hoạt động trong thời gian dài ở bất cứ đâu trên hành tinh.

Giám đốc SCO - Jay Dryer nói: "Hoa Kỳ đang có nguy cơ để mất vị thế dẫn đầu về công nghệ năng lượng hạt nhân về tay Nga và Trung Quốc. Lấy lại vị thế dẫn đầu thì Hoa Kỳ sẽ có thể cung cấp các công nghệ năng lượng hạt nhân tiên tiến và sáng tạo nhất."

Lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ sẽ giảm đáng kể nhu cầu đầu tư vào hạ tầng điện vốn rất tốn kém. Đối với các ứng dụng dân sự, những lò phản ứng di động sẽ có thể dễ dàng được di chuyển để hỗ trợ trong tình huống thảm họa và cung cấp năng lượng cho các hạ tầng tạm thời hay dài hạn như bệnh viện. Thêm vào đó, đây cũng là giải pháp để đưa điện tới các vùng dân cư xa xôi.

Giai đoạn thiết kế kỹ thuật nguyên mẫu sẽ mất 2 năm và đến lúc đó, Bộ quốc phòng sẽ đưa ra đánh giá về tính an toàn của lò phản ứng di động từ đó xét đến tính khả thi của toàn dự án. Hy vọng rằng công nghệ này sẽ trở thành hiện thực và biết đâu trong tương lai, chúng ta sẽ không còn phải đổ xăng cho xe hơi hay chịu cảnh mất điện nữa.