Theo hãng tin SCMP trích dẫn tập đoàn CNNC thuộc sở hữu Nhà nước, lò phản ứng làm mát bằng khí ở nhiệt độ cao (HTGR) của nhà máy điện hạt nhân Shidaowan đã đi vào hoạt động thương mại sau cuộc thử nghiệm vận hành liên tục kéo dài 168 giờ tại tỉnh Sơn Đông, phía đông Trung Quốc.
Theo CNNC, cơ sở này bắt đầu được xây dựng vào năm 2012, có 2 lò phản ứng nhiệt công suất 250 megawatt và một máy tạo hơi nước có công suất lắp đặt 200 megawatt. Công ty cho biết có tới 93,4% nguyên liệu được sử dụng trong HTGR Shidaowan có nguồn gốc nội địa.
Các lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ tư được thiết kế để kế thừa các lò phản ứng hạt nhân thường làm mát bằng nước đang hoạt động trên khắp thế giới. Thay vì sử dụng nước để làm mát hệ thống, lò phản ứng nhiệt độ cao sẽ được làm mát bằng khí heli, mang đến một phương pháp đầy hứa hẹn để phát triển thêm nhiều nhà máy hạt nhân trong đất liền vì chúng sẽ không cần phải đặt cạnh nguồn nước.
Đây là một nỗ lực giữa CNNC, Đại học Thanh Hoa và Tập đoàn China Huaneng thuộc sở hữu Nhà nước Trung Quốc, nhằm hướng tới việc xây dựng các nhà máy hạt nhân an toàn, bền vững và hiệu quả hơn.
Trong thông cáo báo chí của mình, Đại học Thanh Hoa cho biết một đặc điểm trong thiết kế của lò phản ứng là “sự an toàn vốn có”. Nguyên nhân là do trong trường hợp lò phản ứng ngừng hoạt động đột ngột hoặc có sự xáo trộn bên ngoài, “lõi sẽ không tan chảy”.
Ông Lu Hua Quan, Chủ tịch Viện Nghiên cứu Hạt nhân tại Huaneng, nhận định HTGR có “tiềm năng lớn để giúp thế giới khử cacbon trong các lĩnh vực khó giảm thiểu”. Ông cũng cho biết HTGR còn hữu ích ở những quốc gia có nguồn nước ngọt hạn chế vì không cần lượng lớn nước ngọt để làm mát lò phản ứng.
Ông Zhang Zuoyi, trưởng khoa Công nghệ hạt nhân và năng lượng mới của Đại học Thanh Hoa, đồng thời là nhà thiết kế chính của dự án lò phản ứng Shidaowan, cho biết các lò phản ứng này có thể tạo ra nhiệt, điện và hydro, đồng thời sẽ giúp Trung Quốc và thế giới tiến gần hơn tới mục tiêu “trung hòa carbon”.
Các lò phản ứng như Shidaowan sẽ có thể sản xuất hydro cùng với điện cho lưới điện. Hydro do các lò phản ứng tạo ra có thể được sử dụng làm nhiên liệu cũng như trong nhiều ứng dụng công nghiệp.
Theo Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, hầu hết hydro được sản xuất trên thế giới ngày nay đều được làm từ vật liệu gốc carbon và do đó tạo ra lượng khí thải carbon dioxide. Tuy nhiên, các lò phản ứng nhiệt độ cao có thể sử dụng các quy trình nhiệt hóa để sản xuất hydro không chứa carbon bằng nước, do đó thân thiện với môi trường hơn.
Ngoài các lò phản ứng khí như Shidaowan HTGR sử dụng helium để làm mát, trên thế giới còn có các lò phản ứng nhanh làm mát bằng chì, muối nóng chảy hoặc natri có khả năng biến chất thải hạt nhân thành nhiên liệu và các lò phản ứng làm mát bằng nước siêu tới hạn – những lò phản ứng sử dụng trực tiếp nước để chạy turbine thay vì hơi nước để phát điện.
Ngoài Shidaowan, các lò phản ứng thế hệ thứ 4 khác của Trung Quốc có thể sẽ sớm đi vào hoạt động. Tại tỉnh Phúc Kiến phía đông nam Trung Quốc, dự án thí điểm lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri Xiapu do CNNC quản lý cũng đang được xây dựng và dự kiến sẽ được kết nối với lưới điện vào năm 2025. Không giống như HTGR, các lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri có thể tái chế uranium đã cạn kiệt, cho phép tái sử dụng nhiên liệu một lần nữa.
Thêm vào đó, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, các dự án lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4 khác đang đồng thời được nghiên cứu và thiết kế ở Mỹ, Nhật Bản và Canada, nhưng vẫn chưa bắt đầu xây dựng.
