Vì sao lò phản ứng Thorium của Trung Quốc có thể định hình lại tương lai năng lượng toàn cầu?

Một bước ngoặt đang diễn ra trong im lặng

Trong khi thế giới dõi theo cuộc đua công nghệ AI và xe điện, Trung Quốc đang âm thầm đạt được một cột mốc quan trọng về năng lượng hạt nhân – vận hành thành công lò phản ứng thorium sử dụng muối nóng chảy đầu tiên trên thế giới. Đây không chỉ là bước tiến về kỹ thuật, mà còn có thể là sự khởi đầu của một cuộc cách mạng năng lượng – và thậm chí là địa chính trị.

Vậy vì sao lò phản ứng thorium lại quan trọng? Điều gì khiến công nghệ này khác biệt với các nhà máy điện hạt nhân truyền thống? Và vì sao Việt Nam – một quốc gia đang tìm kiếm nguồn năng lượng sạch và ổn định – nên quan tâm?

Thorium – nguyên tố bị lãng quên đang quay lại mạnh mẽ

Thorium (Th-232) là một nguyên tố có trong tự nhiên, dồi dào gấp 3 đến 4 lần uranium, và hiện nay vẫn chưa được khai thác rộng rãi cho mục đích năng lượng. Nhưng dưới công nghệ phù hợp, thorium có thể chuyển hóa thành uranium-233 – một nguyên tố có khả năng duy trì phản ứng hạt nhân – và từ đó trở thành một nguồn năng lượng gần như vô tận.

Trung Quốc hiện đang sở hữu trữ lượng thorium được cho là rất lớn, đặc biệt là tại khu vực Bayan Obo, khu mỏ đất hiếm lớn nhất thế giới. Điều này có thể giúp quốc gia này tiến đến độc lập về năng lượng hạt nhân, không còn phụ thuộc vào uranium nhập khẩu – vốn tập trung ở một số ít nước như Canada, Kazakhstan hay Nga.

Lò phản ứng muối nóng chảy: An toàn hơn và hiệu quả hơn

Khác với các nhà máy điện hạt nhân sử dụng nhiên liệu rắn và vận hành ở áp suất cao (như LWR – lò nước nhẹ), lò phản ứng muối nóng chảy (MSR) như TMSR-LF1 của Trung Quốc sử dụng nhiên liệu lỏng hòa tan trong muối fluoride, vận hành ở áp suất khí quyển và nhiệt độ cao (~650°C).

Công nghệ này mang lại nhiều lợi thế:

• An toàn thụ động: Không còn nguy cơ nổ do áp suất, không có hiện tượng 'meltdown'. Nếu xảy ra sự cố, nhiên liệu có thể tự chảy vào bể chứa an toàn.

• Hiệu suất nhiệt cao hơn: Cho phép chuyển đổi nhiệt thành điện hiệu quả hơn (~45–50% so với ~33% ở lò nước nhẹ).

• Có thể tái xử lý online: Nhiên liệu được làm mới liên tục mà không cần dừng hoạt động.

• Giảm chất thải hạt nhân tồn tại lâu dài: Chu trình thorium có thể tạo ra ít chất thải độc hại tồn tại hàng nghìn năm hơn so với uranium.

Trung Quốc đi trước một bước

Lò phản ứng TMSR-LF1 của Trung Quốc đặt tại tỉnh Cam Túc đã:

• Đạt trạng thái phản ứng dây chuyền tự duy trì (criticality) vào tháng 10/2023

• Vận hành toàn tải 2MW nhiệt vào giữa năm 2024

• Xác nhận sinh U-233 từ thorium (qua Pa-233)

• Thực hiện nạp nhiên liệu mới khi đang hoạt động – điều chưa từng có trong các lò phản ứng truyền thống

Điều đặc biệt là công nghệ này dựa trên nghiên cứu từ Mỹ trong thập niên 1960 (Oak Ridge), nhưng đã bị bỏ rơi. Trung Quốc không chỉ hồi sinh nó, mà còn nhanh chóng đưa vào thử nghiệm thực tế, nhờ vào chính sách hỗ trợ mạnh mẽ từ nhà nước.

Tác động toàn cầu – và khả năng liên quan đến Việt Nam

Nếu Trung Quốc thương mại hóa thành công công nghệ này, họ có thể xuất khẩu lò phản ứng thorium như một phần của sáng kiến "Vành đai – Con đường". Các nước đang phát triển – trong đó có thể có Việt Nam – có thể sẽ được mời gọi nhập khẩu công nghệ này như một giải pháp năng lượng sạch, độc lập, an toàn và phù hợp với các vùng khô hạn, xa nguồn nước làm mát.

Việt Nam đã từng nghiên cứu xây dựng nhà máy điện hạt nhân tại Ninh Thuận, nhưng phải tạm dừng vì lý do kinh tế và an toàn. Tuy nhiên, với nhu cầu năng lượng tăng nhanh và các cam kết phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, việc xem xét lại điện hạt nhân – đặc biệt là thế hệ công nghệ mới như MSR – là điều không thể tránh khỏi.

Một xu thế không thể bỏ qua

Lò phản ứng thorium không phải là giải pháp hoàn hảo – còn rất nhiều thách thức kỹ thuật, tài chính và cả nguy cơ lan truyền vũ khí. Nhưng thành công bước đầu của Trung Quốc là một lời nhắc rằng cuộc chơi năng lượng hạt nhân đang thay đổi.

Đối với Việt Nam, việc theo dõi sát sao và chủ động tiếp cận thông tin, hợp tác nghiên cứu, hoặc thậm chí tham gia các chương trình thí điểm quốc tế, là điều cần được cân nhắc nghiêm túc trong chiến lược năng lượng dài hạn.

Trong bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu "Bên trong lò phản ứng Thorium – Điều gì khiến thiết kế của Trung Quốc trở nên khác biệt?"