Nga thống trị chuỗi cung ứng nhiên liệu hạt nhân, các nước lo lắng tìm cách bù lại lỗ hổng nguồn cung uranium

Trần Ngọc Đức

Nga chiếm phần lớn chuỗi cung ứng năng lượng toàn cầu, trong đó lĩnh vực năng lượng hạt nhân chiếm đa số. Do đó, các quốc gia cần xây dựng chiến lược lâu dài để hoàn toàn thoát khỏi sự lệ thuộc vào Moscow.

Theo Doanh Nghiệp Niêm Yết, tờ CNBC đưa tin cuộc xung đột Ukraine và Nga xảy ra đã thúc đẩy các quốc gia trên toàn thế giới từ bỏ dầu và khí đốt của Nga. Ngoài ra, các nước trên thế giới cũng đang cân nhắc động thái có nên quay lưng với lĩnh vực năng lượng hạt nhân của Nga hay không.

Tuy nhiên, trong một báo cáo của Trung tâm Chính sách Năng lượng toàn cầu thuộc Đại học Columbia chỉ ra rằng Moscow là một thế lực thống trị trong chuỗi cung ứng trên toàn cầu về công nghệ lò phản ứng và nhiên liệu hạt nhân. Sự thống trị của Nga gần như không thể thay thế được.

nga-thong-tri-chuoi-cung-ung-nhien-lieu-hat-nhan-cac-nuoc-lo-lang-tim-cach-bu-lai-lo-hong-nguon-cung-uranium-1-1653493485.jpg
Ngoài dầu mỏ và khí đốt, Nga còn thống trị chuỗi cung ứng nhiên liệu hạt nhân

Theo The Conversation, trong lưới điện của nhiều quốc gia thì năng lượng hạt nhân chiếm một phần quan trọng. Các nước thuộc châu Âu đặc biệt phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân của Nga như Pháp (chiếm 69% nguồn điện), Ukraine (chiếm 51% nguồn điện), Phần Lan (chiếm 34% nguồn điện), Thụy Điển (chiếm 31% nguồn điện) và Hungary (chiếm 46% nguồn điện).

Hầu hết nhiều quốc gia ban đầu sử dụng năng lượng hạt nhân nhằm giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu. Ngoài ra, việc sử dụng năng lượng hạt nhân một phần là để giảm lượng khí thải carbon và cải thiện chất lượng không khí, tránh ô nhiễm môi trường.

Tính đến năm ngoái trên toàn thế giới có tổng cộng 439 lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động.  Trong số đó có 39 lò phản ứng hạt nhân đặt tại Nga, 42 lò sử dụng công nghệ Nga và 15 lò đang xây dựng với công nghệ Nga.

Nhiên liệu được sử dụng cho lò phản ứng hạt nhân được chuyên môn hóa cao và gắn liền với các thiết kế lò phản ứng cụ thể. Mua một lò phản ứng từ một nhà cung cấp như Rosatom - công ty thuộc sở hữu nhà nước Nga hoặc Framatome của Pháp, có thể dẫn đến sự lệ thuộc vào nguồn cung trong hàng thập kỷ. 

Theo đó, việc giảm thiểu hoặc loại trừ sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng hạt nhân của Nga sẽ tùy thuộc vào từng quốc gia và nhu cầu sử dụng. Trong trường hợp đang sử dụng lò phản ứng hạt nhân của Nga sản xuất, các nước có thể nhận được sự hỗ trợ từ công ty Westinghouse có trụ sở tại Pennsylvania. Còn lại, trường hợp chưa có sẵn lò phản ứng, các quốc gia có thể lựa chọn các đối tác thay thế cho Nga như Mỹ, Pháp, Hàn Quốc hay Trung Quốc.

Nhiên liệu

Hầu hết các lò phản ứng phân hạch sử dụng nhiên liệu là uranium (U) đã làm giàu. So với trong tự nhiên thì nguyên liệu Uranium đã làm giàu có chứa nhiều đồng vị phóng xạ U-235 hơn. Nga khai thác khoảng 6% sản lượng uranium thô. Con số này có thể dễ dàng được thay thế nếu các quốc gia khác đang khai thác uranium tăng sản lượng lên.

Tuy nhiên, uranium thô sẽ không đi trực tiếp từ mỏ tới lò phản ứng mà phải qua quá trình chuyển đổi và làm giàu, theo The Conversation.

nga-thong-tri-chuoi-cung-ung-nhien-lieu-hat-nhan-cac-nuoc-lo-lang-tim-cach-bu-lai-lo-hong-nguon-cung-uranium-2-1653493497.jpeg
 

Quy trình sản xuất nhiên liệu hạt nhân cần thông qua 5 bước:

Quặng uranium thô, chứa ít hơn 2% uranium được khai thác từ các mỏ.

Sau đó quặng được nghiền nát để tách uranium khỏi các vật liệu khác và tạo ra một loại bột gọi là “bánh vàng”.

Tiếp theo, nhờ phương pháp hóa học, “Bánh vàng” sẽ được mang đi chuyển đổi thành uranium hexafluoride.

Sau khi chuyển đổi thành Uranium hexafluoride thì nó sẽ được xử lý để tăng mức độ tập trung của uranium-235 (một đồng vị phóng xạ, nhiên liệu chính trong lò phản ứng). Trong đó, U-235 chỉ chiếm tỉ lệ khoảng 0,7% uranium trong tự nhiên, do vậy cần phải làm giàu lên mức khoảng 5%.

Sau khi Uranium đã làm giàu sẽ được tạo thành những thanh nhiên liệu dùng trong lò phản ứng.

So với những hàng hóa được khai thác từ mỏ như cobalt, nguồn uranium thô trên thế giới được phân bổ khá phổ biến. Kazakhstan hiện đang cung cấp hơn 40% tổng sản lượng, tiếp theo là Canada (chiếm 12,6%), Australia (chiếm 12,1%) và Namibia (chiếm 10%).

Tuy nhiên, phần lớn số uranium đã nghiền từ Kazakhstan đều được chuyển tới Nga trước khi có thể xuất khẩu ra thị trường quốc tế. Gần như những mắt xích khác của chuỗi cung ứng này cũng quan hệ với Nga.

Trong lĩnh vực chuyển đổi uranium này, Nga chiếm khoảng 1/3 tổng sản lượng toàn cầu, đa phần sử dụng nguyên liệu thô từ Kazakhstan. Trong số đó, chỉ có vài cơ sở trên thế giới có thể chuyển đổi uranium đã nghiền thành uranium hexafluoride mà thôi.

nga-thong-tri-chuoi-cung-ung-nhien-lieu-hat-nhan-cac-nuoc-lo-lang-tim-cach-bu-lai-lo-hong-nguon-cung-uranium-3-1653493497.jpg
 

Vào năm 2018, Moscow chiếm 46% năng lực làm giàu uranium đồng thời cũng sở hữu khoảng 40% cơ sở hạ tầng liên quan tới chuyển đổi.

Cơ sở hạ tầng thay thế

Ngoài Nga thì một số cũng có khả năng chuyển đổi và làm giàu uranium như Canada, Pháp, Đức, Hà Lan, Anh và Mỹ. Để đáp ứng được nhu cầu uranium của phương Tây, một số quốc gia này có thể sử dụng để“thay thế ít nhất một số”. Tuy nhiên, việc những quốc gia trên có đủ công suất thể thay thế hoàn toàn nguồn cung từ Nga hay không vẫn là một dấu hỏi lớn.

Ngoài ra, Mỹ cũng đang cần yêu cầu uranium được làm giàu lên 15 đến 19,75% để làm nhiên liệu cho các lò phản ứng tiên tiến hiện đang được nghiên cứu và phát triển. Các lò phản ứng nước nhẹ thông thường hiện đang hoạt động tại Mỹ sử dụng uranium được làm giàu để từ 3 đến 5%.

Dựa theo báo cáo của Đại học Columbia, loại nhiên liệu uranium có mức làm giàu từ 5-20% (HALEU) hiện chỉ được sản xuất với quy mô thương mại tại Nga.

Hai tác giả Paul Dabbar và Matthew Bowen đã viết trong báo cáo của mình rằng để tách rời độc lập hoàn toàn sự lệ thuộc khỏi chuỗi nhiên liệu hạt nhân tại phương Tây khỏi Nga thì việc đầu tư nhiều hơn vào các cơ sở khai thác, chuyển đổi và làm giàu rất cần thiết. Tuy nhiên, để làm được điều này sẽ tốn rất nhiều thời gian.

Nhiều doanh nghiệp lo lắng rằng khi sản phẩm uranium của Nga sẽ được phép quay lại thị trường thì chính phủ sẽ lại cắt giảm các khoản đầu tư vào cơ sở hạ tầng hạt nhân. Do đó,chính phủ của các nước cũng cần phải có cam kết sẽ không quay lại sử dụng nguồn cung từ Nga khi xung đột hạ nhiệt để thuyết phục các công ty tư nhân dành tiền và nguồn lực cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng uranium.