Năng lượng hạt nhân - lối thoát tiềm năng cho giảm phát thải ngành vận tải biển

(Ảnh: THX/TTXVN)

Khi phần lớn tàu hàng trên thế giới vẫn phụ thuộc vào dầu nhiên liệu nặng, loại “bunker oil” đặc quánh và ô nhiễm, ngành vận tải biển đang rơi vào thế bí trước mục tiêu trung hòa carbon (Net Zero) vào năm 2050.

Trong khi các giải pháp như pin điện, nhiên liệu sinh học hay ammonia xanh chưa thể đáp ứng quy mô vận tải toàn cầu, nhiều chuyên gia bắt đầu nhìn lại một công nghệ từng được xem là “tương lai của đại dương” hơn nửa thế kỷ trước, đó là năng lượng hạt nhân.

Từ giấc mơ NS Savannah đến sự lãng quên kéo dài

Ngày 21/7/1959, sự kiện ra mắt con tàu NS Savannah tại Mỹ đã đánh dấu bước ngoặt lịch sử khi lần đầu tiên một tàu thương mại chạy bằng năng lượng hạt nhân trên thế giới. Được kỳ vọng mở ra kỷ nguyên mới cho vận tải biển, Savannah không sử dụng động cơ diesel mà vận hành bằng lò phản ứng nước áp lực (PWR), biến nhiệt từ phản ứng phân hạch thành hơi nước quay tuabin và chân vịt.

Trong 8 năm hoạt động, con tàu trở thành biểu tượng cho chương trình “Nguyên tử vì hòa bình." Nhưng đến năm 1970, Savannah buộc phải dừng hoạt động. Chi phí xây dựng 46 triệu USD (tương đương 500 triệu USD ngày nay), vận hành tốn kém, yêu cầu thủy thủ đoàn được huấn luyện đặc biệt và nỗi lo an toàn khiến nhiều cảng từ chối cho cập bến.

Tiếp theo, 3 tàu hạt nhân khác là Otto Hahn (Đức), Mutsu (Nhật Bản) hay Sevmorput (Nga) lần lượt ra đời, nhưng đều không vượt qua được rào cản kinh tế và tâm lý hạt nhân, khiến ý tưởng này dần biến mất khỏi bản đồ hàng hải dân sự.

Áp lực từ mục tiêu Net Zero và sự trở lại của một ý tưởng cũ

Hiện nay, vận tải biển chiếm tới 80% thương mại toàn cầu, đồng thời phát thải khoảng 3% lượng CO2 toàn cầu, tương đương mức của cả nước Nhật Bản. Mục tiêu giảm phát thải ròng bằng 0 do Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) đề ra vào năm 2050 đang khiến ngành này phải tìm kiếm các giải pháp triệt để hơn.

Trong bối cảnh đó, một số nhà khoa học cho rằng năng lượng hạt nhân - vốn bị lãng quên suốt nửa thế kỷ, có thể là lối thoát thực tế nhất.

Giáo sư Jan Emblemsvag, thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy, trưởng nhóm dự án NuProShip, khẳng định: “Tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân gần như không thải khí CO2 và có thể hoạt động nhiều năm mà không cần tiếp nhiên liệu. Điều này mang lại lợi thế vượt trội cả về môi trường lẫn hiệu quả vận hành."

Bằng chứng thực tế là tàu NS Savannah từng có thể đi vòng quanh thế giới 14 lần chỉ với một lần nạp nhiên liệu, một con số vượt xa mọi tàu dầu hiện đại. Lợi thế này đồng nghĩa với việc tàu có thể di chuyển nhanh hơn, không phụ thuộc vào nguồn tiếp nhiên liệu, và giảm đáng kể chi phí vận hành dài hạn.

(Ảnh: AFP/TTXVN)

Công nghệ thế hệ mới và cơ hội thứ hai

Khác với những năm 1960, công nghệ hạt nhân ngày nay đã tiến một bước dài. Các lò phản ứng môđun nhỏ (SMR) hoặc lò phản ứng thế hệ IV được thiết kế nhỏ gọn, an toàn và hiệu quả hơn.

Ông Mark Tipping, chuyên gia của Lloyd’s Register, cho biết: “Các lò phản ứng hiện đại được thiết kế theo nguyên tắc ‘fail-safe’, tức là nếu xảy ra sự cố, hệ thống tự động dừng phản ứng mà không cần con người can thiệp."

Theo các nghiên cứu sơ bộ, chi phí nhiên liệu hạt nhân có thể rẻ hơn 40% so với dầu nặng, và các lò SMR có thể được sản xuất hàng loạt để giảm giá thành. Dự án NuProShip của Na Uy đã khảo sát hơn 80 loại lò phản ứng và chọn ra 3 mẫu tiềm năng nhất cho vận tải biển. Tuy nhiên, chưa mẫu nào được đưa vào thử nghiệm thực tế. Việc xây dựng năng lực sản xuất và khung pháp lý quốc tế vẫn là rào cản lớn.

Năm 2024, IMO bắt đầu cập nhật bộ quy tắc cho tàu hạt nhân dân sự, vốn chưa thay đổi từ năm 1981 và chỉ áp dụng cho công nghệ PWR. Việc này dự kiến kéo dài nhiều năm, với hàng loạt câu hỏi cần lời giải: Làm sao ngăn rò rỉ phóng xạ nếu tàu bị đắm? Xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng ra sao? Và làm thế nào để ngăn nguy cơ khủng bố hoặc buôn lậu vật liệu hạt nhân?

Bên cạnh đó, các tổ chức phân loại tàu như Lloyd’s Register (Anh) hay ABS (Mỹ), cùng cảng biển và công ty bảo hiểm, đều phải cập nhật quy định riêng để chấp nhận tàu hạt nhân hoạt động và cập cảng.

Viễn cảnh còn xa, nhưng không thể bỏ qua

Dù nhiều chuyên gia tin rằng tàu hạt nhân dân sự có thể ra khơi đầu thập niên 2030, nhưng trên thực tế, quá trình này có thể kéo dài hơn. Việc phát triển lò phản ứng, hoàn thiện khung pháp lý, đào tạo nhân lực và quan trọng hơn hết xây dựng niềm tin công chúng có thể mất cả thập kỷ.

Tuy vậy, trong bức tranh Net Zero toàn cầu, hạt nhân vẫn là một trong những lựa chọn hiếm hoi có thể cung cấp năng lượng ổn định, mật độ cao và không phát thải. Nếu được quản lý an toàn, đây có thể là “mảnh ghép cuối cùng” giúp vận tải biển đạt mục tiêu trung hòa carbon.

Như giáo sư Emblemsvåg nhận định: “Không có giải pháp năng lượng nào hoàn hảo. Nhưng nếu nhân loại nghiêm túc với mục tiêu giảm phát thải, năng lượng hạt nhân cần được đặt lên bàn một lần nữa."

60 năm sau khi NS Savannah bị lãng quên, thế giới có thể đang đứng trước cơ hội thứ hai để hiện thực hóa giấc mơ đó. Lần này, không phải vì tham vọng công nghệ, mà vì sự sống còn của hành tinh.Câu hỏi không còn là “liệu hạt nhân có phù hợp với vận tải biển hay không," mà là chúng ta có đủ dũng cảm để làm lại - một cách an toàn, minh bạch và hiệu quả hơn, hay không./.

(Vietnam+)