Nhà máy có công suất biến vài trăm m3 chất thải lỏng phóng xạ mức độ cao thành thủy tinh. Ảnh: Weibo
Báo Bưu điện Hoa Nam buổi sáng dẫn nguồn các phương tiện truyền thông nhà nước cho biết nhà máy xử lý chất thải hạt nhân thành thuỷ tinh đầu tiên của Trung Quốc đặt tại Quảng Nguyên, thuộc tỉnh Tứ Xuyên, phía tây nam Trung Quốc. Mỗi năm, cơ sở này có thể xử lý vài trăm mét khối chất thải hạt nhân thể lỏng có mức phóng xạ cao.
Mặc dù hiện có ít nhà máy điện hạt nhân hơn so với Pháp hoặc Mỹ, song Trung Quốc đang nhanh chóng mở rộng việc sử dụng công nghệ này như một phần của nỗ lực cắt giảm lượng khí thải carbon. Với tốc độ xây dựng 7-8 nhà máy điện hạt nhân mỗi năm, Trung Quốc được dự báo sẽ tạo ra lượng chất thải hạt nhân khổng lồ trong những năm tới.
Tuy có thể tái chế một số nguyên tố như uranium ở cơ sở tái xử lý, phần nhiên liệu đã qua sử dụng còn lại cũng cần được xả thải an toàn. Giải pháp tạm thời là nghiền chất thải và trộn lẫn với nước để lưu trữ trong các thùng chứa kim loại. Nhưng phương pháp này vẫn có độ phóng xạ cao.
Quá trình biến chất thải thành thủy tinh bằng cách nung nóng ở nhiệt độ cao về lâu dài sẽ an toàn hơn do những nguyên tố có hại sẽ được giữ lại và lưu trữ dưới lòng đất nên có ít rủi ro hơn hơn đối với môi trường.
Theo các nhà nghiên cứu Trung Quốc, ý tưởng này đã tồn tại từ lâu, nhưng việc ứng dụng nó vào thực tiễn không hề dễ dàng. Khoảng một nửa trong số 10 nhà máy thủy tinh hóa thành lập trong 4 thập kỷ qua buộc phải đóng cửa do khó khăn về kỹ thuật hoặc tài chính, theo các nhà nghiên cứu Trung Quốc.
Trung Quốc khai trương nhà máy thủy tinh hóa hạt nhân đầu tiên ở Quảng Nguyên, Tứ Xuyên. Ảnh: Weibo
Trong thời gian đầu, kỹ sư trộn chất thải lỏng với vật liệu sản xuất thủy tinh như silica trong nồi nung chảy, nhưng chất thải phóng xạ có tính xói mòn cực mạnh ở nhiệt độ cao và tiềm ẩn nguy cơ rò rỉ ra ngoài môi trường. Ấn Độ là quốc gia duy nhất xây dựng nhà máy sử dụng phương pháp này. Trong khi đó, phần lớn các nhà máy ở Mỹ và châu Âu đều sử dụng công nghệ cải tiến, chẳng hạn như nung chất lỏng trong lò điện ở nhiệt độ trên 1.100 độ C để tạo thành thủy tinh với lớp sứ bao bọc nhằm bảo vệ kim loại.
Một ưu điểm khác của phương pháp này là do thủy tinh xuất hiện ở bề mặt bên ngoài, nơi nhiệt độ bắt đầu giảm, nên có ít nguyên tố độc hại rò rỉ dưới dạng khí hơn. Công nghệ này sẽ được ứng dụng tại nhà máy Quảng Nguyên, được xây dựng một phần bằng công nghệ của Đức.
Theo một bài báo do các nhà nghiên cứu thuộc Viện Năng lượng Nguyên tử Trung Quốc, năm 1999, hệ thống nguyên mẫu đã được chuyển từ Đức đến Nhà máy 821, một cơ sở quân sự ở Tứ Xuyên, nơi sản xuất vũ khí hạt nhân và có kho chứa chất thải lớn nhất ở vùng tây nam Trung Quốc. Tuy nhiên, Bắc Kinh đã trì hoãn kế hoạch xây dựng do các vấn đề kỹ thuật và chi phí cao.
Việc xây dựng nhà máy ở Quảng Nguyên đã được chính phủ trung ương phê duyệt năm 2009.
Song công nghệ hiện nay cũng đi kèm một số vấn đề. Một số nhà nghiên cứu tham gia dự án cho biết họ đang tìm cách để làm cho quy trình an toàn và rẻ hơn. Ví dụ, một vấn đề nảy sinh từ công nghệ này là cứ mỗi 5 năm, lò điện sẽ cần được thay thế do bị ăn mòn. Các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm ra cách duy trì hoạt động của thiết bị thông qua sử dụng nước làm mát thành bên trong lò. Quá trình này sẽ tạo ra một lớp thủy tinh mỏng khi bị nung nóng để tách chất thải tan chảy từ lò. Kỹ thuật trên do các nhà khoa học Nga phát minh nhưng chưa sẵn sàng sử dụng ở quy mô công nghiệp bởi các thách thức kỹ thuật.
Tuy nhiên, giới chức Trung Quốc cho biết một cơ sở thử nghiệm ở ngoại ô Bắc Kinh đã hoạt động liên tục trong 2 ngày bằng phương pháp này từ đầu năm nay. Dự kiến Trung Quốc sẽ bắt đầu xây dựng nhà máy xử lý chất thải hạt nhân sử dụng phương pháp mới vào năm 2024.