Vì sao Mỹ vẫn đang trả hàng tỉ USD cho Cơ quan hạt nhân Nga?

Các công ty Mỹ đang trả khoảng 1 tỷ USD mỗi năm cho cơ quan hạt nhân thuộc sở hữu nhà nước của Nga để mua nhiên liệu tạo ra hơn một nửa năng lượng không phát thải của Mỹ. Vì sao từ một cường quốc làm giàu uranium, Mỹ lại đang phụ thuộc như vậy?

Máy ly tâm làm giàu uranium tại cơ sở ở bang Ohio, Mỹ. Ảnh: New York Times

Nhà máy làm giàu uranium dang dở

Trong một hang núi, cơ sở công nghiệp có kích thước tương đương Lầu Năm Góc nằm nép mình dưới thung lũng vùng Appalachian, với hàng nghìn lỗ trống xếp thành hàng trên sàn bê tông.

Chỉ 16 trong số đó chứa các máy ly tâm cao 10 mét để làm giàu uranium, biến nó thành thành phần chính cung cấp nhiên liệu cho các nhà máy điện hạt nhân. Và hiện tại, chúng không hoạt động.

Nhưng nếu mỗi lỗ chứa một máy ly tâm đang hoạt động, thì cơ sở này có thể giúp Washington thoát khỏi tình trạng khó khăn có liên quan đến cả cuộc xung đột Ukraine và quá trình chuyển đổi của Mỹ khỏi việc đốt nhiên liệu hóa thạch.

Hiện nay, các công ty Mỹ đang trả khoảng 1 tỷ USD mỗi năm cho cơ quan hạt nhân thuộc sở hữu nhà nước của Nga, Rosatom, để mua nhiên liệu tạo ra hơn một nửa sản lượng năng lượng không phát thải của Mỹ.

Đây là một trong những dòng tiền quan trọng nhất còn lại từ Mỹ đến Nga, và nó vẫn tiếp tục chảy bất chấp những nỗ lực từ các đồng minh của Washington nhằm cắt đứt quan hệ kinh tế với Moskva. Các khoản thanh toán mua uranium làm giàu đều được chuyển cho các công ty con của Rosatom.

Các viên nhiên liệu hạt nhân, với mỗi viên – không lớn hơn nhiều so với một viên đường – chứa năng lượng tương đương một tấn than đá. Ảnh: Kazatomprom

Sự phụ thuộc của Mỹ vào năng lượng hạt nhân được cho là sẽ tăng lên khi quốc gia này đặt mục tiêu giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nhưng không có công ty thuộc sở hữu của Mỹ nào làm giàu uranium. Mỹ đã từng thống trị thị trường này, cho đến khi một loạt các yếu tố lịch sử, bao gồm thỏa thuận mua uranium làm giàu giữa Nga và Mỹ được thiết kế để thúc đẩy chương trình hạt nhân hòa bình của Nga sau khi Liên Xô sụp đổ, đã giúp Nga chiếm được một nửa thị trường toàn cầu. Còn Mỹ ngừng hoàn toàn làm giàu uranium.

Mỹ và Châu Âu phần lớn đã ngừng mua nhiên liệu hóa thạch của Nga. Nhưng việc xây dựng mới một chuỗi cung ứng uranium làm giàu sẽ mất nhiều năm - và nguồn kinh phí của chính phủ sẽ nhiều hơn đáng kể so với mức phân bổ hiện tại.

Việc cơ sở rộng lớn ở Piketon, bang Ohio, gần như trống rỗng sau hơn một năm xung đột ở Ukraine là một minh chứng cho những khó khăn.

Khoảng một phần ba uranium làm giàu được sử dụng ở Mỹ hiện được nhập khẩu từ Nga, nhà sản xuất rẻ nhất thế giới. Phần lớn số còn lại nhập từ châu Âu. Phần cuối cùng, nhỏ hơn được sản xuất bởi một tập đoàn của Anh-Hà Lan-Đức hoạt động tại Mỹ. Gần một chục quốc gia trên thế giới phụ thuộc vào Nga để có được hơn một nửa lượng uranium làm giàu của họ.

Công ty vận hành nhà máy ở Ohio cho biết có thể mất hơn một thập kỷ để sản xuất được lượng uranium làm giàu có thể cạnh tranh với Rosatom. Cơ quan Năng lượng Hạt nhân Nga, nơi sản xuất cả nhiên liệu làm giàu cấp độ thấp (phục vụ dân sự) và cấp độ vũ khí, cũng đang chịu trách nhiệm về điều hành nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia của Ukraine - nhà máy điện hạt nhân lớn nhất châu Âu.

Bên trong Nhà máy ly tâm của Mỹ ở Piketon, Ohio, với hàng nghìn lỗ trống "chờ" lắp các máy ly tâm. Ảnh: New York Times

Lỗ hổng năng lượng hạt nhân

Sự phụ thuộc này cũng khiến các nhà máy hạt nhân hiện tại và tương lai ở Mỹ dễ bị tổn thương trước việc Nga ngừng bán uranium đã làm giàu.

Tuy nhiên, khi cuộc xung đột đã bước sang năm thứ hai và chưa có hồi kết, chính phủ Mỹ tỏ ra không mấy sốt sắng trong việc khởi động hoạt động làm giàu uranium ở trong nước. Hàng tỷ đô la kinh phí liên bang tiềm năng vẫn bị mắc kẹt trong các quy trình quan liêu.

James Krellenstein, giám đốc GHS Climate, một công ty tư vấn năng lượng sạch, bình luận: “Thật không thể giải thích được là hơn một năm sau khi xung đột Ukraine bắt đầu, chính quyền Biden dường như không có kế hoạch chấm dứt sự phụ thuộc này. Chúng ta có thể loại bỏ gần như toàn bộ sự phụ thuộc của Mỹ vào uranium làm giàu của Nga bằng cách hoàn thiện nhà máy máy ly tâm ở Ohio.”

Nhà máy Máy ly tâm của Mỹ ở Piketon Ohio cũng sẽ là chìa khóa để sản xuất một dạng uranium được làm giàu khác, đậm đặc hơn, rất quan trọng đối với sự phát triển của các lò phản ứng thế hệ tiếp theo nhỏ hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn. Sự phát triển đó trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân đã nhận được hàng tỷ đô la từ các quỹ phát triển liên bang. Tuy nhiên, tại Mỹ, các lò phản ứng thế hệ mới vẫn đang trong giai đoạn thiết kế.

Hạt Kemmerer, bang Wyoming, nơi có kế hoạch thay thế một nhà máy điện than cũ kỹ bằng một cơ sở hạt nhân thế hệ tiếp theo, nhưng đang bị trì hoãn. Ảnh: New York Times

Công ty TerraPower, được thành lập bởi Bill Gates, đã phải trì hoãn việc khai trương nhà máy hạt nhân thế hệ mới đầu tiên của Mỹ trong ít nhất hai năm vì họ đã cam kết không sử dụng uranium làm giàu của Nga.

Nhà máy điện than Naughton, ở ngoại ô Kemmerer, sẽ ngừng hoạt động vào năm 2025. Ảnh: New York Times

Thỏa thuận hậu Xô Viết

Mỹ đã từng có lợi thế về làm giàu uranium, nhưng đã lựa chọn từ bỏ nó.

Vào những năm 1950, khi kỷ nguyên hạt nhân bắt đầu một cách nghiêm túc, Piketon trở thành địa điểm của một trong hai cơ sở làm giàu khổng lồ ở khu vực Thung lũng sông Ohio, nơi sử dụng một quá trình gọi là khuếch tán khí.

Trong khi đó, Liên Xô đã phát triển máy ly tâm trong một chương trình bí mật, dựa vào một nhóm các nhà vật lý và kỹ sư người Đức bị bắt vào cuối Thế chiến II. Máy ly tâm của họ được chứng minh là tiết kiệm năng lượng gấp 20 lần so với khuếch tán khí. Vào cuối Chiến tranh Lạnh, Mỹ và Nga có năng lực làm giàu gần như ngang nhau, nhưng có sự khác biệt lớn về chi phí sản xuất.

Năm 1993, Washington và Moskva đã ký một thỏa thuận, được đặt tên là "Megatons to Megawatts", trong đó Mỹ mua và nhập khẩu phần lớn lượng uranium cấp độ vũ khí khổng lồ của Nga, sau đó hạ cấp để sử dụng trong các nhà máy điện. Điều này cung cấp cho Mỹ nhiên liệu giá rẻ và cho Moskva tiền mặt, đồng thời được coi là một động thái giảm leo thang.

Dãy máy ly tâm tại một nhà máy làm giàu uranium. Ảnh: Urenco)

Nhưng nó cũng phá hủy khả năng sinh lời của các cơ sở làm giàu uranium kém hiệu quả của Mỹ, những cơ sở này cuối cùng đã bị đóng cửa. Sau đó, thay vì đầu tư vào các máy ly tâm nâng cấp, các chính quyền kế tiếp ở Mỹ tiếp tục mua uranium làm giàu từ Nga.

Thiếu lượng uranium làm giàu từ cơ sở Piketon, các nhà máy như của TerraPower sẽ phải tìm đến các nhà sản xuất nước ngoài, như Pháp, có thể là nhà cung cấp đáng tin cậy và được chấp nhận về mặt chính trị hơn so với Nga, nhưng cũng sẽ đắt hơn.

TerraPower tự coi mình là một phần không thể thiếu trong việc loại bỏ dần nhiên liệu hóa thạch làm nóng khí hậu để sản xuất điện. Lò phản ứng của họ sẽ sử dụng pin dựa trên natri cho phép nhà máy tăng cường sản xuất điện theo yêu cầu, bù đắp những biến động trong sản xuất điện gió hoặc điện mặt trời ở những nơi khác.

Nếu không có sự cạnh tranh của Mỹ trong các lò phản ứng làm giàu thế hệ tiếp theo, các quan chức tại TerraPower và Centrus cho biết khoảng cách giữa Washington và các đối thủ của họ sẽ chỉ ngày càng lớn hơn khi Nga và Trung Quốc chạy đua và giành được các hợp đồng hạt nhân dài hạn với các quốc gia đối tác của Mỹ.