Trung Quốc đang có kế hoạch khai thác uranium từ nước biển. Ảnh: Shutterstock
Theo Báo Bưu điện Hoa Nam buổi sáng (Hong Kong, Trung Quốc), việc xây dựng nhà máy khai thác urani có thể bắt đầu sớm nhất vào năm 2026. Sau khi hoàn thành, cơ sở này sẽ có khả năng khai thác hàng tấn urani mỗi năm từ nước biển, với trữ lượng ước tính gấp 1.000 so với trên đất liền.
Viện Hàn lâm Vật lý Kỹ thuật Trung Quốc, đơn vị quản lý phát triển vũ khí hạt nhân, sẽ chỉ đạo và giám sát dự án cùng với sự hỗ trợ từ các viện nghiên cứu như Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, các nhà nghiên cứu thông tin về dự án tiết lộ.
"Ngành công nghiệp hạt nhân là một ngành công nghiệp chiến lược công nghệ cao, một nền tảng quan trọng của an ninh quốc gia. Các nguồn urani đóng vai trò chủ chốt trong việc hỗ trợ hệ thống chu trình nhiên liệu hạt nhân", Cao Shudong, Tổng Giám đốc Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc, cho biết trong một bài báo về dự án đăng trên tờ China Energy News.
Là một cường quốc công nghiệp, quốc gia đông dân nhất thế giới và một trong những nền kinh tế phát triển nhanh nhất, nhưng Trung Quốc đang quay cuồng trong “cơn khát” năng lượng. Không chỉ có rất ít trữ lượng dầu và khí đốt tự nhiên, quốc gia này cũng đang thiếu urani trầm trọng, với trữ lượng chỉ 170.000 tấn, ít hơn Pháp, một quốc gia nhỏ hơn nhiều.
Theo ước tính chính thức, với tốc độ xây dựng từ 6 đến 8 lò phản ứng hạt nhân mỗi năm, Trung Quốc sẽ cần khoảng 35.000 tấn urani mỗi năm vào năm 2035. Điều đó nghĩa là nguồn dự trữ của nước này sẽ cạn kiệt trong vòng chưa đầy 5 năm nữa.
Nếu điều đó xảy ra, Trung Quốc sẽ phải phụ thuộc hoàn toàn vào việc nhập khẩu nhiên liệu. Tuy nhiên, chuỗi cung ứng toàn cầu, được kiểm soát hầu hết bởi các nước phương Tây, đang trở nên kém tin cậy hơn trong bối cảnh căng thẳng chính trị giữa Bắc Kinh và phương Tây đang leo thang.
Các chuyên gia nhận định an ninh urani đe dọa kế hoạch trở thành nhà sản xuất điện hạt nhân lớn nhất thế giới của Trung Quốc vào năm 2030.
Dù chi tiết về cách Trung Quốc lên kế hoạch xây dựng nhà máy khai thác urani vẫn chưa được tiết lộ, nhưng các nhà nghiên cứu trên thế giới đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc đưa ý tưởng này thành hiện thực. Ví dụ, hiệu suất của vật liệu hấp thụ urani đã tăng hơn 30 lần kể từ những năm 1960, theo nghiên cứu gần đây của Đại học Thanh Hoa.
“Sự phát triển của công nghệ khai thác urani trong nước biển được kỳ vọng sẽ đảm bảo nguồn urani cho sự phát triển năng lượng hạt nhân trong tương lai”, Giáo sư Ye Gang và các đồng nghiệp tại Viện Công nghệ Hạt nhân và Năng lượng Mới cho biết trong nghiên cứu đăng trên Tạp chí Đại học Thanh Hoa hồi tháng 3.
Đơn vị 6 của Nhà máy điện hạt nhân Tianwan thuộc Tổng công ty hạt nhân quốc gia Trung Quốc ở thành phố Liên Vân Cảng, tỉnh Giang Tô, miền đông Trung Quốc. Ảnh: Getty Images
Tuy nhiên ông Que Weimin, Tổng Thư ký của Liên minh Đổi mới Công nghệ Khai thác urani từ nước biển Trung Quốc, cho biết vẫn còn nhiều thách thức về công nghệ đối với dự án này.
Mặc dù nhà máy thử nghiệm sẽ bắt đầu đi vào sản xuất muộn nhất là năm 2035, nhưng urani do nhà máy cung cấp có thể sẽ có chi phí cao hơn giá mà các nhà máy năng lượng có thể chấp nhận.
Mốc thời gian chính thức được ấn định để khai thác thương mại là vào năm 2050, với sự xuất hiện của công nghệ hạt nhân nhiệt hạch. Đó là bởi vì “công nghệ này khó khăn không kém việc khởi động 'Mặt Trời nhân tạo'", ông Que đã nói trong một bài báo được xuất bản bởi tạp chí China Nuclear Industry.
Bắc Kinh đã đặt mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2060 và trong những tháng gần đây đã đẩy nhanh quá trình phê duyệt xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới.
Năng lượng tái tạo như gió hay pin Mặt Trời không ổn định, vì vậy các nhà máy hạt nhân được coi là yếu tố quan trọng giúp ổn định lưới điện quốc gia.
Hơn 70% nguồn cung urani của Trung Quốc đến từ các mỏ ở nước ngoài, một trong mỏ lớn nhất là ở Canada và Australia. Cả hai đều là đồng minh thân cận của Mỹ và quan hệ ngoại giao của họ với Trung Quốc đang xuống dốc.
Bắc Kinh đã tìm đến các nước láng giềng ở Trung Á để mua urani tự nhiên, nhưng việc các mỏ urani tương đối nhỏ này có thể đảm bảo sự phát triển của các nhà máy điện hạt nhân hay không vẫn còn là vấn đề cần phải xem xét.
An ninh urani là một trở ngại đối với kế hoạch trở thành nhà sản xuất điện hạt nhân lớn nhất thế giới của Trung Quốc vào năm 2030. Ảnh: Getty Images
Urani trong nước biển chỉ tồn tại ở một lượng nhỏ. Nguyên tố phóng xạ này cũng liên kết với oxy và carbon ở dạng khá ổn định, không dễ tương tác với các chất hóa học khác, khiến việc chiết xuất urani trở nên vô cùng khó khăn.
Các nhà khoa học ở Trung Quốc và các quốc gia khác đã đưa ra nhiều giải pháp khác nhau. Vật liệu hấp thụ được hy vọng nhất hiện nay là amidoxime, một hợp chất hóa học có thể hút các hạt urani trôi nổi. Để nâng cao tính hiệu quả, các nhà khoa học đã sử dụng amidoxime kết hợp với các vật liệu khác, từ đất hiếm đến protein có thể tăng cường liên kết.
Nhưng chi phí của công nghệ này vẫn còn cao. Trong các thí nghiệm thực địa, các vật liệu này có thể bị ô nhiễm bởi các khoáng chất khác trong nước biển, chẳng hạn như vanadi.
Theo một ước tính trên tờ Tsinghua, chi phí để chiết xuất 1kg urani từ nước biển tốn hơn 1.000 USD, gấp hơn 10 lần chi phí khai thác từ lòng đất.
Một nhà nghiên cứu của Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải, thuộc Viện Khoa học Trung Quốc cho biết nước này đặt cược vào việc phát triển công nghệ khai thác không chỉ giới hạn ở urani. Nghiên cứu cũng có thể được áp dụng trong các lĩnh vực khác, như y học và quốc phòng.
“Đây là khoa học vật liệu ở cấp độ tốt nhất. Điều này có thể dẫn đến sự phát triển của công nghệ đột phá vượt xa ứng dụng trong lĩnh vực hạt nhân,” nhà nghiên cứu giấu tên tham gia dự án cho biết.